CN107916424A - 一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法 - Google Patents

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李香玉
王文远
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    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
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Abstract

一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，涉及一种金属防腐缓蚀剂的制备方法，其制备方法如下：三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH调节为碱性，加入醇溶液磁力搅拌1~5 h，使其形成均相溶液，多巴胺盐酸盐溶于上述混合溶液中在室温下反应18~24 h后，获得聚多巴胺纳米球。本发明提供的缓蚀剂原料方便易得，使用方法简单，加水稀释既用；安全环保，持续时间长，能有效抑制金属在酸性条件下的腐蚀，应用前景广阔。

Description

一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，特别是涉及一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法。
背景技术
聚多巴胺（PDA），模仿贻贝黏附蛋白，对于不同的基材如金、银、不锈钢、石墨、碳纳米管、芳纶纤维、陶土等材料的附着力强，由于PDA单体容易发生自聚合成聚多巴胺，且化学结构包含几个功能基团，如儿茶酚和胺基团，它们很容易通过官能化交联改性。近年来，PDA主要用于材料表面改性，而应用于缓蚀剂的研究是有限的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，该方法获得的PDA纳米颗粒缓蚀剂的合成步骤简单、原料方便易得、抑制腐蚀效果好、使用方法简单、加水稀释既用，安全环保，持续时间长。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，所述方法包括以下制备过程：
将三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH调节为碱性，加入醇溶液磁力搅拌1~5 h，使其形成均相溶液，将多巴胺盐酸盐溶于上述混合溶液中在室温下反应18~24 h后，反应结束后，用水洗涤离心，在30~50℃真空干燥获得聚多巴胺纳米球；三羟甲基氨基甲烷缓冲液与多巴胺盐酸盐的物质的量比为（10~10.2）：（1~1.5）；和/或，三羟甲基氨基甲烷缓冲液与醇溶液重量比（4~4.2）：（1~1.2）；向混合溶液中加入多巴胺盐酸盐，并于室温反应18~24 h，获得反应产物；对产物进行后处理，获得聚多巴胺纳米球缓蚀剂；后处理包括向产物溶液内加入正己烷和/或石油醚，获得沉淀物，将所述沉淀物于30~50℃下真空干燥，获得聚多巴胺纳米球缓蚀剂。
所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，所述PH值得调节范围为6~9。
所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，所述醇溶液为甲醇，乙醇，丙醇。
所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，所述室温下反应温度范围为20~30℃。
所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，所述真空干燥范围在30~50℃。
所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，将所述水溶性聚氨酯缓蚀剂加水稀释50～300倍使用。
本发明的优点与效果是：
本发明提供的聚多巴胺纳米粒子缓蚀剂的制备方法，扩宽了PDA纳米颗粒的应用，而且获得的PDA纳米颗粒缓蚀剂的合成步骤简单，原料方便易得，抑制腐蚀效果好，使用方法简单，加水稀释既用，安全环保，持续时间长，适用于大规模生产。
附图说明
图1为聚多巴胺纳米粒子缓蚀剂的形貌和粒径分布图；
图2为聚多巴胺纳米粒子缓蚀剂的红外光谱图；
图3为在1 M HCl中含有不同浓度的聚多巴胺纳米粒子缓蚀剂对碳钢浸泡2h的极化曲线图；
图4为在1 M HCl中含有不同浓度的聚多巴胺纳米粒子缓蚀剂对碳钢浸泡2h的Nyquist图；
图5在1 M HCl中含有不同浓度的聚多巴胺纳米粒子缓蚀剂对碳钢浸泡2h的SEM图；
图6为纳米聚多巴胺的合成反应方程式。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明实施例的一个方面提供了聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，其制备方法包括：
将三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH调节为碱性，加入醇溶液磁力搅拌1~5 h，使其形成均相溶液，
将多巴胺盐酸盐溶于上述混合溶液中在室温下反应18~24 h后，反应结束后，用水洗涤离心，在30~50℃真空干燥获得聚多巴胺纳米球。
进一步的，所述的制备方法包括：所述的三羟甲基氨基甲烷缓冲液与多巴胺盐酸盐的物质的量比为（10~10.2）：（1~1.5）；和/或，三羟甲基氨基甲烷缓冲液与醇溶液重量比（4~4.2）：（1~1.2）。
进一步的，所述的制备方法包括：向所述混合溶液中加入多巴胺盐酸盐，并于室温反应18~24 h，获得反应产物；对所述产物进行后处理，获得所述聚多巴胺纳米球缓蚀剂。
更进一步的，所述后处理包括：向所述产物溶液内加入正己烷和/或石油醚，获得沉淀物，将所述沉淀物于30~50℃下真空干燥，获得所述聚多巴胺纳米球缓蚀剂。
进一步的，所述的PH值得调节范围为6~9。
进一步的，所述的醇溶液为甲醇，乙醇，丙醇，但不限于此。
进一步的，所述的室温下反应温度范围为20~30℃。
进一步的，所述的真空干燥范围在30~50℃。
进一步的，聚多巴胺纳米球缓蚀剂应用于金属防蚀领域；优选的，所述应用包括：将所述水溶性聚氨酯缓蚀剂加水稀释50～300倍后使用。
进一步的，提供了一种金属腐蚀控制方法，其包括：在与金属接触的水相体系中加入所述的聚多巴胺纳米球缓蚀剂。
实例1
步骤1将1.2L三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH调节为8.5，加入3L甲醇溶液磁力搅拌2 h，使其形成均相溶液，
步骤2将2.048g多巴胺盐酸盐溶于上述混合溶液中在25℃反应20h后，反应结束后，用水洗涤离心，在40℃真空干燥获得纳米聚多巴胺。纳米聚多巴胺的形貌和粒径（见图1）
所述的方法步骤的反应式如图6所示。
实例2
步骤1将1.2L三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH调节为8，加入3L乙醇溶液磁力搅拌3 h，使其形成均相溶液，
步骤2将2.048g多巴胺盐酸盐溶于上述混合溶液中在25℃反应18 h后，反应结束后，用水洗涤离心，在40℃真空干燥获得纳米聚多巴胺。
步骤3 取1~2 mg缓蚀剂粉末与溴化钾混合研磨压片，在红外光谱仪上测试红外吸收光谱（见图2）
实例3
步骤1将1.24L三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH调节为9，加入3L丙醇溶液磁力搅拌4 h，使其形成均相溶液，
步骤2将2.048g多巴胺盐酸盐溶于上述混合溶液中在20℃反应24h后，反应结束后，用水洗涤离心，在50℃真空干燥获得纳米聚多巴胺。在1 M HCl中含有不同浓度的聚多巴胺纳米粒子缓蚀剂对碳钢浸泡2 h极化曲线（见图3）、Nyquist图（见图4）和SEM（见图5）
上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。
需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式。或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：
将三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH调节为碱性，加入醇溶液磁力搅拌1~5 h，使其形成均相溶液，将多巴胺盐酸盐溶于上述混合溶液中在室温下反应18~24 h后，反应结束后，用水洗涤离心，在30~50℃真空干燥获得聚多巴胺纳米球；三羟甲基氨基甲烷缓冲液与多巴胺盐酸盐的物质的量比为（10~10.2）：（1~1.5）；和/或，三羟甲基氨基甲烷缓冲液与醇溶液重量比（4~4.2）：（1~1.2）；向混合溶液中加入多巴胺盐酸盐，并于室温反应18~24 h，获得反应产物；对产物进行后处理，获得聚多巴胺纳米球缓蚀剂；后处理包括向产物溶液内加入正己烷和/或石油醚，获得沉淀物，将所述沉淀物于30~50℃下真空干燥，获得聚多巴胺纳米球缓蚀剂。
2.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述PH值得调节范围为6~9。
3.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述醇溶液为甲醇，乙醇，丙醇。
4.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述室温下反应温度范围为20~30℃。
5.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所真空干燥范围在30~50℃。
6.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺纳米球缓蚀剂的制备方法，其特征在于，将所述水溶性聚氨酯缓蚀剂加水稀释50～300倍使用。
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