CN108611628A - 一种金属防腐蚀保护剂 - Google Patents
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Abstract
本发明主要应用于需要导电，导热等金属产品的防腐蚀。是把需要防腐的金属浸泡于本发明的水溶液中，产品中所含有效物质在金属表面形成纳米级自组装膜作为金属的防腐层，并通过多种自组装膜相互间的协同作用，达到理想的防腐蚀效果。本发明是水溶性产品，使用简单安全，成本低廉，操作时间短，并适用于金，银，铜，镍等多种金属。
Description
技术领域
本发明属于化工产品技术领域，是关于金属的涂装与防腐方面特别是金属镀层的防腐蚀技术。
背景技术
自组装（Self-Assembly, SA）是靠自发的化学吸附或化学反应形成有序分子膜的过程，所形成的膜称之为自组装单分子膜（Self-Assembled monolayers, SAM）。早在1946年，Zisman已经在洁净的金属表面制备了单分子自组装膜。之后德国科学家用氯硅烷在玻璃表面制备了疏水的单分子膜。1983年，科学家又在金表制备了硫醇的自组装膜。之后自组装技术被广泛的研究，建立了多种自组装体系。包括脂肪酸类自组装膜，有机硅烷类自组装膜，有机硫自组装膜，希夫碱自组装膜，咪唑类自组装膜等。自组装的基本方法是：将基片浸入到含有活性物质的溶液或活性物质的蒸汽中，活性物质在基片表面发生自发的化学反应，在基底上形成化学键连接的二维有序结构。该方法非常简单，无需复杂贵重的仪器，并提供了在分子水平上方便的构造理想界面的手段。分子自组装膜技术实现了在分子水平上进行设计和制造，按人们预想次序排列的分子组合体系，所以它不仅对研究一些自然科学基本问题如界面电子转移理论，分子间相互作用等具有重要意义，而且作为表面改性技术在新型微化学或生物传感器，薄膜光学器件，电子零件等方面也极具应用前景，同时在金属表面的粘结，防腐，润滑等方面也得到了广泛的研究和应用。
将SAMs应用于金属的防腐蚀，由于被保护的金属不论形状如何均可以形成自组装膜，且自组装膜的厚度在纳米数量级就可通过选择吸附剂，方便的加以控制，这样的自组装膜对金属保护的同时不改变金属的外观，不影响金属的导电导热等特性，这些都具有重要的意义。
当今，在电子工业中，主要用金银作为导电材料，铜做导热材料；在五金制品方面，特别是电镀行业，产品不仅要实用还要美观。传统的防腐手段已经远远不能满足此类需求，自组装膜技术的发展将会对未来的防腐产品产生革命性的改变。
现阶段，虽然通过自组装技术实现金属防腐的产品已经问世多年，但多数在溶剂环境下使用而且防腐蚀效果不甚理想，在工业应用上受到很大的限制。
发明内容
本发明要解决的问题：
1，形成自组装膜的活性物质大多不溶于水，需要用溶剂稀释。本发明是水溶性产品，克服溶剂体系环境污染大，成本高的缺点。
2，现阶段自组装膜技术大多处于实验室阶段，因为其防腐蚀效果离实际使用要求还有一定的差距。本发明通过多种自组装膜的协同作用，防腐蚀效果比单一种自组装膜大大提高，在某种程度上满足了具有一定特殊要求（导电，导热，外观等）产品的防腐蚀需求。
3，许多自组装膜沉积需要数小时甚至更长时间。本发明大大加快了自组装膜的形成，只需短短数十秒至数分钟即可。
4，自组装膜的形成对成膜基体具有选择性，很难在黑色金属和金属氧化物上形成，在工业使用上具有很大局限性。本发明通过助剂的添加可以作用于大多数金属和金属氧化物，大大提高了产品的适用范围。
具体实施例一
1，配方比例(体积比)
| 正十二烷基硫醇 | 10% |
| 植酸 | 10% |
| TX-10 | 75% |
| 乙醇 | 5% |
2，制备工艺
往烧杯中依次加入配方比例的正十二烷基硫醇，植酸，TX-10和乙醇，水浴加热至65℃，加热过程同时搅拌至均匀，之后超声波震荡1个小时。
3，使用方法
以0.5%-5%质量浓度的水溶液配置工作液，搅拌均匀，使用温度为30℃-65℃，把待保护材料彻底清洗干净，在工作液中浸泡0.5-5分钟，然后用清水洗净，烘（吹）干即可。
具体实施例二
1，配方比例(体积比)
| 正十二烷基硫醇 | 15% |
| 植酸 | 5% |
| TX-10 | 75% |
| 乙醇 | 5% |
2，制备工艺
同实施例一。
3，使用方法
同实施例一。
具体实施例三
1，配方比例
| 正十六烷基硫醇 | 10% |
| 植酸 | 5% |
| 十二酸 | 5% |
| TX-10 | 75% |
| 乙醇 | 5% |
2，制备工艺
同实施例一。
3，使用方法
同实施例一。
具体实施例四
1，配方比例
| 正十八烷基硫醇 | 10% |
| 植酸 | 10% |
| 硬脂酸 | 5% |
| TX-10 | 40% |
| AEO-9 | 35% |
2，制备工艺
往烧杯中依次加入配方比例的正十八烷基硫醇，植酸，硬脂酸，TX-10和AEO-9，加热到75摄氏度左右，务必使固态物质全部转化为液态，恒温搅拌30分钟。（此实施例所制备产品，流动性较差）。
3，使用方法
以0.5%-5%质量浓度的水溶液配置工作液，加热至60摄氏度左右，完全溶解搅拌均匀，把待保护材料彻底清洗干净，在工作液中浸泡0.5-5分钟，然后用清水洗净，烘（吹）干即可。
具体实施例五
1，配方比例
| 正辛硫醇 | 5% |
| 植酸 | 5% |
| 2-戊基苯并咪唑 | 5% |
| TX-10 | 80% |
| 二甲基甲酰胺 | 5% |
2，制备工艺
同实施例一。
3，使用方法
同实施例一。
具体实施例六
1，配方比例
| 叔十二烷基硫醇 | 10% |
| 植酸 | 10% |
| TX-10 | 75% |
| 乙醇 | 5% |
2，制备工艺
同实施例一。
3，使用方法
同实施例一。
具体实施例七
1，配方比例
| 正十八烷基硫醇 | 10% |
| 正十六烷基硫醇 | 5% |
| 二十二酸 | 5% |
| 植酸 | 10% |
| TX-10 | 70% |
2，制备工艺
同实施例四。
3，使用方法
同实施例四。
具体实施例八
1，配方比例
| 正十二烷基硫醇 | 5% |
| 叔十二烷基硫醇 | 5% |
| 植酸 | 20% |
| TX-10 | 65% |
| BTA | 5% |
2，制备工艺
同实施例一。
3，使用方法
同实施例一。
实施例效果（与某品牌水性防锈剂中性盐雾试验对比结果）
1，比之强；2，相同；3，比之差
实用性
产品已经被多家电子电镀和PVD加工厂家采用。
Claims (10)
1.一种金属防腐蚀保护剂其特征在于含至少有一种或多种巯基（—SH）化合物，含量为1-30%，优选10-15%。
2.一种金属防腐蚀保护剂其特征在于至少含有一种或多种有机酸，含量为1-50%，优选10-20%。
3.一种金属防腐蚀保护剂其特征在于至少含有一种或多种表面活性剂，含量为50-95%，优选60-80%。
4.一种金属防腐蚀保护剂其特征在于可含有一种或多种助剂，含量为0-30%，优选5-15%。
5.如权利1要求所述巯基化合物包括含4到22个碳原子的直链烷基硫醇和带支链的烷基硫醇。
6.如权利5所述4到24个碳原子的直链烷基硫醇包括正丁硫醇，正辛硫醇，正十二烷基硫醇，正十六烷基硫醇，正十八烷基硫醇，正十二烷基全氟硫醇，五氟戊硫醇。
7.如权利5要求所述带支链烷基硫醇主要包括叔十二烷基硫醇。
8.如权利2要求所述有机酸包括正十二酸，正十八酸，正二十二酸，正二十四酸，植酸，全氟辛酸，钼酸。
9.如权利3要求所述表面活性剂主要包括十六烷基三甲基溴化铵，曲拉通X-100，TX-10，吐温80， NP-10，AEO-9等。
10.如权利4要求所述助剂包括苯并三氮唑（BTA），乙醇，5-苯基四氮唑，二甲基甲酰胺，2-戊基苯并咪唑，2-対氯苄基苯并咪唑等。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611127636.8A CN108611628A (zh) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | 一种金属防腐蚀保护剂 |
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| CN201611127636.8A CN108611628A (zh) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | 一种金属防腐蚀保护剂 |
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2016
- 2016-12-09 CN CN201611127636.8A patent/CN108611628A/zh not_active Withdrawn
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