CN117716067A - 铜和其他黄色金属的腐蚀抑制剂及其用法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于包含铜或其合金的表面的腐蚀抑制剂。所述腐蚀抑制剂可以包含生物螯合剂、主要腐蚀抑制剂和溶剂。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求Jun Su An等于2021年7月26日提交的标题为“铜和其他黄色金属的腐蚀抑制剂及其用法(Corrosion Inhibitors for Copper and Other Yellow Metals andMethods of Using Same)”的美国临时申请序列号63/225,752的优先权，该美国临时申请出于所有目的通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及用于腐蚀抑制的材料和组合物。更特别地，本公开涉及用于保护包含铜、黄铜、其他黄色金属或其组合的表面完整性的组合物。
背景技术
红橙色的铜是地壳中第五常见的金属。尽管如此，铜无论是纯物质形式还是合金形式都非常有用。黄铜、铜镍合金和青铜都是特别重要的铜合金。铜及其合金由于一些优良性能如良好耐腐蚀性、高导电性和导热性、机械加工性和延展性而在工业上广泛使用。
铜及其合金因其广泛应用于生产电子工业、船舶工业、发电站、热交换器、锅炉和冷却塔中的线材、片材和管道而受到高度重视。它们还用于会与工艺流体或工业水接触的各种其他部件，如阀门和叶轮。
铜是一种在大气条件下和在某些化学环境中由于在其表面上形成腐蚀产物的保护性被动(氧化)膜或不导电层而提供一定的耐腐蚀性的贵金属。然而，取决于环境条件，在氧气和一些侵蚀性阴离子如氯离子和硫酸根离子的存在下，铜表面上可能会发生腐蚀层点蚀。铜的腐蚀及其表面上的腐蚀产物形成会对由铜构成的系统或组件的性能产生负面影响，并可能降低其效率。此外，游离的铜会导致局部电偶腐蚀，因为铜会沉淀到碳钢上。
因此，考虑到铜在许多行业的各种应用中的广泛使用和重要性，对包括其的表面的腐蚀抑制非常重要。
发明内容
在一些方面，用于包含铜或其合金的表面的腐蚀抑制剂包含生物螯合剂、主要腐蚀抑制剂以及溶剂。所述生物螯合剂可以是天然存在的分子或者衍生自单糖或多糖。例如，所述生物螯合剂可以包括醛糖酸、糖醛酸、醛糖二酸、其盐、其衍生物或其组合。所述生物螯合剂可以包括葡萄糖酸钠、葡萄糖二酸钠的氧化产物、其一种或多种盐、其一种或多种衍生物或其组合。所述生物螯合剂还可以包括少于约50重量％的量的n-酮酸和C2-C6二酸。所述主要腐蚀抑制剂可以包括噻唑、三唑或其组合。例如，所述主要腐蚀抑制剂可以包括咪唑、吡唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、噁唑、异噁唑、1,2,4-噁二唑、1,3,4-噁二唑、噻唑、1,2,4-噻二唑、巯基苯并噻唑、巯基苯并咪唑、丁基苯并三唑、1,3,4-噻二唑、苯并三唑、甲苯三唑、(2-吡咯羰基)苯并三唑、(2-噻吩基羰基)苯并三唑、氨基-1,2,4-三唑、二氨基-1,2,4-三唑、巯基-1H-1,2,4-三唑、甲基-2-苯基-咪唑、氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑、苯基-1-H-四唑、其衍生物或其组合。所述溶剂包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、甘油、2,2-二羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、山梨醇、1,2,4-丁三醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇或其组合。所述溶剂可以包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、苯甲醇、苯酚、环己醇等及其组合。所述生物螯合剂可以是醛糖二酸、糖醛酸的混合物。所述生物螯合剂可以是醛糖二酸、糖醛酸及其相应反阳离子的混合物。例如，所述生物螯合剂可以包括葡萄糖二酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、葡萄糖氧化产物和葡萄糖酸氧化产物。另外地或替代地，所述生物螯合剂可以包括糖氧化产物，包括二糖、氧化二糖、糖醛酸和醛糖二酸。例如，所述生物螯合剂可以包括葡萄糖酸、葡萄糖二酸、葡萄糖醛酸、n-酮酸和C2-C6二酸。所述反阳离子包括第1族和第2族的碱土金属。例如，所述反阳离子可以包括稀土金属。另外地或替代地，所述反阳离子包括铵。
另外地或替代地，在一些方面，提供了一种在包含铜、黄铜、其他黄色金属、其合金或其组合的系统中减少腐蚀的方法。所述方法可以包括引入包含所述腐蚀抑制剂的水溶液。所述系统可以包括工业水。所述工业水还可以包含可溶性铜、卤离子或二者。
附图说明
关于所公开的方法和系统的方面的详细描述，现将参考附图，其中：
图1描绘了实施例1的样品的电导率随样品组成变化的图。
图2描绘了实施例2的样品的电导率随样品组成变化的图。
图3描绘了实施例3的样品的电导率随样品组成变化的图。
具体实施方式
本文公开了用于减少例如可能暴露于水性系统的含铜(更具体地，铜及其合金，例如，“黄色”金属，如黄铜或青铜，或其组合)表面的腐蚀的组合物和方法。在下文中，为简单起见，铜、黄铜、其他黄色金属、其合金或其组合统称为铜和类铜金属并表示为CUL。
在一个方面，本文公开的组合物可以有效地减少沉积到组件表面上的材料的量和/或化学改变所述表面，二者中的任一者都可能对组件(例如，设备)和/或利用所述组件的工艺有害。在一个方面，所述设备的表面包含铜及其合金，例如黄色金属(例如黄铜、青铜)。
在一个方面，CUL的水性系统包括工业水。在本文中，“工业水”是指工业操作中使用的水，如用于产品的制造、加工、洗涤、稀释、冷却或运输；掺入产品中的水；或者出于卫生需要使用的水。在一个方面，所述工业水是给水。在本文中，给水是指用于锅炉和/或冷却塔以确保或提高效率、最大化锅炉和系统寿命、降低维护成本、保持运行性能水平或类似目的的水。在一个或多个方面，所述工业水存在于冷却系统中，如一次通过冷却系统、闭式循环冷却系统或干式冷却塔；或者开放式循环系统，如湿式冷却塔或蒸发式冷却塔。在另一个方面，所述工业水有助于内燃机的冷却。
在一个方面，本文公开的组合物可以改善另一种腐蚀抑制剂的功能，例如，常规腐蚀抑制剂或常规腐蚀抑制剂的组合。因此，本公开的组合物可以包含主要腐蚀抑制剂作为组分。通常，应理解本文公开的组合物显示出提高的腐蚀抑制水平，例如，与单独的主要腐蚀抑制剂相比。在下文中，此类组合物通常称为CUL表面腐蚀抑制剂或CULSCI。
在一个方面，本公开的CULSCI通常包含生物螯合剂、溶剂以及主要腐蚀抑制剂。
在一个方面，本公开的CULSCI包含螯合剂，例如生物螯合剂。在本文中，螯合剂也称为掩蔽剂或螯合试剂，是指能够结合金属的分子。所述螯合剂是一种配体，它含有两个或更多个供电子基团，使得所述配体上的各个原子与所述金属之间形成一个以上的键。该键还可以是配价键或配位共价键，这意味着来自各个电负性原子的电子提供两个电子来形成与金属中心的键。在一个方面，所述螯合剂是生物螯合剂。如本文所用，前缀“生物”表示通过生物过程如使用酶催化剂产生。
在一个方面，所述生物螯合剂包括醛糖酸、糖醛酸、醛糖二酸或其组合；以及反阳离子。所述反阳离子可以包括碱金属(第I族)、碱土金属(第II族)或其组合。在某些方面，所述反阳离子是钠、钾、镁、钙、锶、铯或其组合。在替代方案中，所述反阳离子包括铝、二氧化硅、钛或硼。
在一个方面，所述生物螯合剂包括葡萄糖氧化产物、葡萄糖酸氧化产物、葡萄糖酸盐、葡萄糖二酸或其组合。所述葡萄糖氧化产物、葡萄糖酸氧化产物或其组合被缓冲到合适的pH。缓冲可以使用任何合适的方法进行，如通过使用pH调节材料，基于所述生物螯合剂的总重量，所述pH调节材料的量是约1重量％(wt％)至约10重量％，另外地或替代地，约1重量％至约3重量％，或者另外地或替代地，约5重量％至约9重量％。在一个方面，所述生物螯合剂包含处于20重量％葡萄糖酸盐溶液中的约1重量％至约8重量％苛性碱溶液。
另外地或替代地，在一些方面，所述生物螯合剂包括经缓冲的葡萄糖氧化产物、经缓冲的葡萄糖酸氧化产物或其组合。在这些方面，所述经缓冲的葡萄糖氧化产物、所述经缓冲的葡萄糖酸氧化产物或其组合使用任何合适的酸或碱如氢氧化钠缓冲到合适的pH，如约6至约7。在这些方面，所述生物螯合剂包括葡萄糖酸和葡萄糖二酸的混合物，并且还包括次要组分物质，包括n-酮酸、C2-C6二酸或其组合。在一个方面，所述生物螯合剂包括可购自德克萨斯州休斯敦市的Solugen公司的BIOCHELATETM金属螯合产品。
另外地或替代地，所述生物螯合剂还可以螯合或掩蔽工业水中常见的其他单价和二价阳离子，如铜、钙、镁、钡、钾、锶、硼、铯、铍和钠。
在一个方面，基于所述组合物的总重量，所述生物螯合剂在所述CULSCI中的存在量是约0.1重量％(wt％)至约70重量％，另外地或替代地，约0.1重量％至约15重量％，或者另外地或替代地，约0.1重量％至约2.5重量％。在本文中，除非另有说明，否则重量百分比是基于所述组合物的总重量。
在一个方面，本公开的CULSCI包含主要腐蚀抑制剂。例如，所述主要腐蚀抑制剂包括噻唑、三唑或其组合。噻唑和三唑是含有一个氮原子和至少一个其他氮、氧或硫原子作为环的一部分的五原子芳族环分子。唑类化合物可分为三大类，即含氮(含N)、含氮和氧(含N和O)以及含氮和硫(含N和S)的唑类组。
在一个方面，所述主要腐蚀抑制剂包括咪唑、吡唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、噁唑、异噁唑、1,2,4-噁二唑、1,3,4-噁二唑、噻唑、1,2,4-噻二唑、巯基苯并噻唑、巯基苯并咪唑、丁基苯并三唑1,3,4-噻二唑、苯并三唑、甲苯三唑、(2-吡咯羰基)苯并三唑、(2-噻吩基羰基)苯并三唑、氨基-1,2,4-三唑、二氨基-1,2,4-三唑、巯基-1H-1,2,4-三唑、甲基-2-苯基-咪唑、氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑、苯基-1-H-四唑、其衍生物或其组合。
在一个方面，所述主要腐蚀抑制剂在所述CULSCI中的存在量是约0.001重量％至约50重量％，另外地或替代地为约0.001重量％至约5重量％，另外地或替代地为约0.1重量％至约0.3重量％，或者另外地或替代地为约5重量％至约50重量％。
在一个方面，本公开的CULSCI还包含溶剂。通常，任何与CULSCI和/或要进行的活动相容的溶剂都可以使用。在一个方面，所述溶剂包括水、醇或多元醇。在一个方面，所述多元醇可以是脂族多元醇，如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、甘油、2,2-二羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、山梨醇、1,2,4-丁三醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇或其组合。可用作溶剂的合适的醇的非限制性示例包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、苯甲醇、苯酚、环己醇等及其组合。在一个方面，所述溶剂包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇或其组合。
在一个方面，基于所述组合物的总体积，所述溶剂的存在量可以是约10％至约100％。在一个替代方面，一旦考虑所有其他成分，溶剂便以构成所述组合物的其余部分的量存在于所述CULSCI中。
在一个或多个方面，本文公开的类型的CULSCI可以使用任何合适的方法制备。例如，所述生物螯合剂、主要腐蚀抑制剂以及溶剂可以在合适的容器(例如容器、混合器等)中掺和或混合。在一些方面，可以混合所述CULSCI的组分以形成均匀混合物，随后可以引入系统以有助于水垢抑制和/或腐蚀抑制。
在一个方面，所述CULSCI或其两种或更多种组分可以在加入系统之前进行预混合。例如，在预处理方案中，所述生物螯合剂和常规腐蚀抑制剂可以在有或无溶剂的情况下分开加入。
在一个或多个方面，CULSCI被引入利用工业水的系统中，诸如但不限于冷却塔、锅炉、蒸发器、热交换器、冷却器、反渗透/过滤系统以及蒸馏/分离过程。在另一个方面，所述CULSCI可以包括在工业水处理、汽车流体、金属加工流体、除冰化合物、润滑剂、清洁剂、直接处理、电路板以及油墨和涂层产品等应用中。在一个方面，所述CULSCI被引入工业冷却系统或发动机冷却系统。
CULSCI可以有效促进一些使用者和/或工艺目标活性(例如，腐蚀抑制)的量引入水性系统中。例如，为了有效抑制腐蚀，所述CULSCI可能必须高于某一浓度。防止水垢沉积所需的最低抑制剂水平通常称为“最低抑制浓度”(MIC)或“最低有效浓度”(MEC)。在一个或多个方面，可以监控引入了CULSCI的系统，以确保所述CULSCI的量保持该特定系统的某个MIC或MEC。
可以引入所述CULSCI的水性系统还可以包含钙离子、镁离子或二者。在一个或多个方面，可溶性铜在工业水中的存在量可以在约0.01mg/L至约10mg/L的范围内，例如至少约0.01mg/L、至少约0.05mg/L、至少约0.1mg/L、至少约0.5mg/L、至少约1.0mg/L或至少约5.0mg/L。在另一个方面，所述工业水还包含卤离子。
在一个方面，使用任何合适的方法将所述CULSCI引入系统，如注入所述系统的适当输入中，如在出入口或阀门处，从而允许所述CULSCI接触所述水性系统并起抑制腐蚀的作用。在一个方面，本公开的方法还包括监控和调整CULSCI水平，以在一定的使用者和/或工艺期望的范围内保持功能水平。在一个方面，本文公开的类型的CULSCI可以手动引入系统。在一个替代方面，CULSCI引入可以是自动的。可以开发一种方法来监控系统中CULSCI的浓度。对系统中CULSCI剂量的监控可以是连续的、半连续的、离散的、自动的、手动的或其组合。
在一些方面，所述方法可以编程到装置如泵中以递送一定量的CULSCI，由此产生一定的预定义剂量，所述预定义剂量至少是该特定系统的MIC或MEC。所述方法可以通过使用任何合适的供应装置，如物料给料器或泵(如可编程泵)实现自动化。所述装置如泵可以经编程而在特定的时间运行特定的运行时间间隔，以便向进行处理的水的体积中加入维持剂量的asci。
在一个方面，与单独使用主要腐蚀抑制剂(例如，三唑)相比，本公开的CULSCI令人惊讶地显示了CUL腐蚀抑制提高。例如，与单独使用主要腐蚀抑制剂时观察到的腐蚀抑制相比，CULSCI显示了出乎意料有益的腐蚀抑制从约10％到约100％的提高，另外地或替代地从约70％到约90％的提高，或者另外地或替代地从约90％到约99％的提高。
在一些方面，当所述CULSCI与主要腐蚀抑制剂(例如三唑)组合使用时，观察到协同效应。这能降低有效解决腐蚀问题所需的主要腐蚀抑制剂的最低浓度。换言之，加入本文公开的类型的CULSCI时，实现相同腐蚀抑制水平所需的主要腐蚀抑制剂的量可以降低等于或大于约10％，另外地或替代地等于或大于约15％或者等于或大于约20％。结果减少了主要腐蚀抑制剂的使用，同时降低了成本和环境影响。
实施例
已经总体描述了本公开的主题，给出以下实施例作为所述主题的具体方面并说明其实践和优点。应理解，实施例是通过说明的方式给出，而不希望以任何方式限制说明书或权利要求书。
实施例1
制备了本文公开的类型的CULSCI并将其作为腐蚀抑制剂进行了评价。表1提供了实验所用的测试条件。
表1
TTA是以8ppm活性量加入到组合物中的甲苯三唑。结果如图1所示。参考图1，加入3ppm游离铜使腐蚀速率从0.83MPY提高到4MPY。加入10ppm HOBr使腐蚀速率进一步提高到4.66MPY。然而，如图1所示，以20ppm活性量加入少量BiochelateTM导致腐蚀速率低于基线。此外，如图1所示，柠檬酸与BiochelateTM的组合没有表现出提高了性能，反而导致腐蚀速率略有提高。柠檬酸与BiochelateTM的组合的结果说明，羧酸的总浓度不是性能的关键指标，更特别地，因为柠檬酸与BiochelateTM的组合的总浓度同样是20ppm活性羧酸盐。相反，BiochelateTM的浓度是CULSCI降低腐蚀速率的效果的关键因素。
实施例2
减少TTA的量以确定BiochelateTM对提高常规CUL抑制剂性能的影响。测试条件如表2所示。
表2
结果如图2所示。参考图2，当TTA浓度降低到原来的四分之一，腐蚀速率显示降低了大约一半。BIOCHELATETM在稳定唑类方面的效果显而易见。
实施例3
混合了一种完全配方产品，并研究了所述配方产品的效果。所述配方产品的组成是20％活性TTA和15％活性BiochelateTM。
测试条件与表2所示的条件相同。结果示于图3中。参考图3，所配制的BiochelateTM-唑类产品即使在较低活性的腐蚀抑制剂(如唑类)的存在下也能得到更高的性能。
为了更清楚地定义本文所用的术语，提供了以下定义。除非另外指明，否则以下定义适用于本公开。如果术语用于本公开但在本文中没有明确定义，则可以应用《IUPAC化学术语汇编》(IUPAC Compendium of Chemical Terminology)第2版(1997)的定义，只要该定义不与本文应用的任何其他公开内容或定义冲突或者致使应用该定义的任何权利要求变得不确定或无法实现即可。
周期表中的元素族使用Chemical and Engineering News,63(5),27,1985公开的元素周期表版本中所示的编号方案来表示。在一些情况下，元素族可以使用分配给该族的共用名来表示；例如，用于第1族元素的碱金属、用于第2族元素的碱土金属、用于第3至12族元素的过渡金属，以及用于第17族元素的卤素，等等。
关于权利要求的过渡术语或短语，过渡术语“包含”与“包括”、“含有”、“具有”或“以…为特征”同义，是包含性或开放式的，并且不排除附加的、未列举的要素或方法步骤。过渡短语“由……组成”不包括权利要求中未说明的任何要素、步骤或成分。过渡短语“基本上由……组成”将权利要求的范围限制在所说明的材料或步骤以及本质上不影响要求保护的发明的基本和新颖特征的那些材料或步骤。“基本上由……组成”的权利要求占据了介于以“由……组成”格式撰写的封闭式权利要求以及以“包含”格式撰写的完全开放式权利要求之间的中间地带。如果没有相反的指示，则当描述化合物或组合物“基本上由…组成”时不应被视为“包含…”，而是旨在描述所列举组分包括不会显著改变该术语所适用的组合物或方法的物质。当通过“包含”不同的组分或步骤来描述组合物和方法时，所述组合物和方法还可以“基本上由”或“由”所述不同的组分或步骤“组成”。
其他公开内容
提供了下面列举的本公开方面作为非限制性示例。
第一方面是一种用于包含铜、黄铜、其他黄色金属、其合金或其组合的表面的腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂包含生物螯合剂、主要腐蚀抑制剂以及溶剂。
第二方面是所述第一方面的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂是天然存在的分子或者衍生自单糖或多糖。
第三方面是所述第一方面至所述第二方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括醛糖酸、糖醛酸、醛糖二酸、其盐、其衍生物或其组合。
第四方面是所述第一方面至所述第三方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括葡萄糖酸钠、葡萄糖二酸钠的氧化产物、其一种或多种盐、其一种或多种衍生物或其组合。
第五方面是所述第四方面的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂还包括少于约50重量％的量的n-酮酸和C2-C6二酸。
第六方面是所述第一方面至所述第五方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述主要腐蚀抑制剂包括噻唑、三唑或其组合。
第七方面是所述第一方面至所述第六方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述主要腐蚀抑制剂包括咪唑、吡唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、噁唑、异噁唑、1,2,4-噁二唑、1,3,4-噁二唑、噻唑、1,2,4-噻二唑、巯基苯并噻唑、巯基苯并咪唑、丁基苯并三唑1,3,4-噻二唑、苯并三唑、甲苯三唑、(2-吡咯羰基)苯并三唑、(2-噻吩基羰基)苯并三唑、氨基-1,2,4-三唑、二氨基-1,2,4-三唑、巯基-1H-1,2,4-三唑、甲基-2-苯基-咪唑、氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑、苯基-1-H-四唑、其衍生物或其组合。
第八方面是根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述溶剂包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、甘油、2,2-二羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、山梨醇、1,2,4-丁三醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇或其组合。
第九方面是所述第一方面至所述第八方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、苯甲醇、苯酚、环己醇等及其组合。
第十方面是所述第一方面至所述第九方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂是醛糖二酸、糖醛酸的混合物。
第十一方面是所述第一方面至所述第十方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂是醛糖二酸、糖醛酸及其相应反阳离子的混合物。
第十二方面是所述第一方面至所述第十一方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括葡萄糖二酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、葡萄糖氧化产物和葡萄糖酸氧化产物。
第十三方面是所述第一方面至所述第十二方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括糖氧化产物，包括二糖、氧化二糖、糖醛酸和醛糖二酸。
第十四方面是所述第一方面至所述第十三方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括葡萄糖酸、葡萄糖二酸、葡萄糖醛酸、n-酮酸和C2-C6二酸。
第十五方面是所述第一方面至所述第十四方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述反阳离子包括第1族和第2族的碱土金属。
第十六方面是所述第一方面至所述第十五方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂还包括反阳离子，其中所述反阳离子包括稀土金属。
第十七方面是所述第一方面至所述第十六方面之一的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂还包括反阳离子，其中所述反阳离子包括铵。
第十八方面是一种在包含铜、黄铜、其他黄色金属、其合金或其组合的体系中减少腐蚀的方法，所述方法包括：
引入包含根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂的水溶液。
第十九方面是所述第十八方面的方法，其中所述体系包括工业水或水源水。
第二十方面是所述第十八方面至所述第十九方面之一的方法，其中所述工业水或水源水还包含可溶性铜、卤离子或二者。
第二十一方面的所述第十八方面至所述第二十方面之一的方法，其中所述抑制剂的剂量可根据对工业水或水源水中的游离或络合可溶性铜残余物的手动或自动化学分析，通过手动或自动手段进行调整。
第二十二方面是所述第十八方面至所述第二十一方面之一的方法，其中所述工业水或水源水的可溶性铜含量大于0.05mg/l。
第二十三方面是所述第十八方面至所述第二十二方面之一的方法，其中所述工业水或水源水的可溶性铜含量大于0.1mg/l。
第二十四方面是所述第十八方面至所述第二十三方面之一的方法，其中所述工业水或水源水的可溶性铜含量大于0.5mg/l。
第二十五方面是所述第十八方面至所述第二十四方面之一的方法，其中所述工业水或水源水的可溶性铜含量大于1.0mg/l。
虽然已经显示并描述了本公开的主题的多个方面，但本领域技术人员可以在不偏离所述主题的精神和教义的情况下对其进行修改。本文所述的方面仅仅是示例性的，而非旨在为限制性的。本文公开的标的物的许多变化和修改是可能的，并且在所公开的主题的范围内。在明确陈述数值范围或限制时，这种明确的范围或限制应理解为包括落在明确陈述的范围或限制内的类似量值的迭代范围或限制(例如，约1至约10包括2、3、4等；大于0.10包括0.11、0.12、0.13等)。对于权利要求的任何要素使用术语“任选地”旨在意指需要或者不需要主题要素。两种替代方案都意图在权利要求的范围内。较广泛的术语如包含、包括、具有等的使用应理解为支持较狭窄的术语，如由……组成、基本上由……组成、基本上由……构成等。
因此，保护范围不受上述描述限制，而仅受权利要求限制，该范围包括权利要求的主题的所有等效物。每一项权利要求都作为本公开的一个方面并入本说明书中。因此，权利要求是进一步描述并且是对本发明的方面的补充。本文对参考文献的讨论并不承认它是本公开的主题的现有技术，尤其是任何公开日期可能在本申请的优先权日之后的参考文献。本文引用的所有专利、专利申请和公开的公开内容特此通过引用并入，达到它们提供示例性、程序性或其他细节以补充本文所述的内容的程度。
Claims (20)
1.一种用于包含铜或其合金的表面的腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂包含：
生物螯合剂；
主要腐蚀抑制剂；以及
溶剂。
2.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂是天然存在的分子或者衍生自单糖或多糖。
3.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括醛糖酸，糖醛酸，醛糖二酸，其盐，其衍生物或其组合。
4.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括葡萄糖酸钠，葡萄糖二酸钠的氧化产物，其一种或多种盐，其一种或多种衍生物或其组合。
5.根据权利要求4所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂还包括少于约50重量％的量的n-酮酸和C2-C6二酸。
6.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述主要腐蚀抑制剂包括噻唑、三唑或其组合。
7.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述主要腐蚀抑制剂包括咪唑、吡唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、噁唑、异噁唑、1,2,4-噁二唑、1,3,4-噁二唑、噻唑、1,2,4-噻二唑、巯基苯并噻唑、巯基苯并咪唑、丁基苯并三唑1,3,4-噻二唑、苯并三唑、甲苯三唑、(2-吡咯羰基)苯并三唑、(2-噻吩基羰基)苯并三唑、氨基-1,2,4-三唑、二氨基-1,2,4-三唑、巯基-1H-1,2,4-三唑、甲基-2-苯基-咪唑、氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑、苯基-1-H-四唑、其衍生物或其组合。
8.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述溶剂包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、甘油、2,2-二羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、山梨醇、1,2,4-丁三醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇或其组合。
9.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、苯甲醇、苯酚、环己醇及其组合。
10.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂是醛糖二酸、糖醛酸的混合物。
11.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂是醛糖二酸、糖醛酸及其相应的反阳离子的混合物。
12.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括葡萄糖二酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、葡萄糖氧化产物和葡萄糖酸氧化产物。
13.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括糖氧化产物，所述糖氧化产物包括二糖、氧化二糖、糖醛酸和醛糖二酸。
14.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂包括葡萄糖酸、葡萄糖二酸、葡萄糖醛酸、n-酮酸和C2-C6二酸。
15.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂还包括反阳离子，其中所述反阳离子包括第1族和第2族的碱土金属。
16.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂还包括反阳离子，其中所述反阳离子包括稀土金属。
17.根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂，其中所述生物螯合剂还包括反阳离子，其中所述反阳离子包括铵。
18.一种在包含铜、黄铜、其他黄色金属、其合金或其组合的体系中减少腐蚀的方法，所述方法包括：
引入包含根据权利要求1所述的腐蚀抑制剂的水溶液。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述体系包括工业水或水源水。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述工业水或水源水还包含可溶性铜、卤离子或二者，其中所述工业水或水源水的可溶性铜含量大于0.05mg/l。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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