CN1359430A - 含水系统中抑制腐蚀的方法和组合物 - Google Patents

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Abstract

控制金属如不锈钢在与含水系统接触时腐蚀的方法,所述方法包括向所述系统中引入至少一种分子式(I)的四唑鎓化合物,其中R1、R2和R3选自低级烷基、支链低级烷基、芳基、取代的芳基、烷芳基、取代的烷芳基和杂环取代的芳基,附加条件是R1、R2或R3都至多包含14个碳原子;且n是1或2,如果需要,这种四唑鎓化合物任选地已经与水溶性离子物种缔合以获得中性电荷。

Description

含水系统中抑制腐蚀的方法和组合物
               相关申请的交叉引用
本申请是1998年8月19日递交的申请号为09/136,884的申请的部分继续申请,是1999年5月3日递交的申请号为09/303,596的申请的部分继续申请,并且是1999年5月3日递交的申请号为09/304,181的申请的部分继续申请。这些申请均引入本文作参考。
金属被广泛用于与含水系统有关的设备的构造。“含水系统”在常规基础上意指含有含水液体或与含水液体接触的任何含有金属的系统。基于水的液体通常是含有至少约50重量%水,其余是固体(悬浮的和/或溶解的)和/或非水液体的液体。术语含水液体试图不仅包括基于水的液体,而且也包括主要是非水的但有足够的水存在,至少约5重量%的水,以使水溶性处理组份可以被有效地用于限制腐蚀。这些非水液体可以是和水互溶的或和水不互溶的。
典型的含水系统包括,但不限于,通过蒸发获得冷却源的开放再循环冷却系统、闭合回路冷却系统、锅炉和类似的蒸气产生系统、热交换设备、反渗透设备、油产生系统、闪蒸器、海水淡化装置、气体洗涤器、鼓风炉、纸和纸浆加工设备、蒸气动力装置、地热系统、食品和饮料加工设备、糖蒸发器、采矿回路、洗瓶设备、土壤灌溉系统、居住和商用闭路供暖系统、基于水的冷藏系统、井下系统、含水切削液体(例如用于钻孔、研磨、铰孔、拉削、拉制、车削、切削、缝合、碾磨和在线切削操作,或用于非切削成形、旋压、拉制或滚轧操作中)、含水擦洗系统、含水二醇抗冻系统、水/二醇液压系统工作液、铁表面预处理、聚合物涂层系统等。在这些系统中可以使用各种类型的水,例如淡水、咸水、海水、盐水、污水、工业废水等。
使用本发明的组合物可以处理的含水系统可以包含溶解氧,如可以从来自周围空气的吸收氧获得,或者也可以基本上或完全无氧。另外,含水系统可以包含其它溶解的气体如二氧化碳、硫化氢或氨,或者它们可以基本上或完全不含这些气体。
在含水系统中可能遇到几种不同类型的腐蚀。例如,含水系统可能在整个金属表面有均匀的腐蚀。含水系统也可以有局部腐蚀,如小孔腐蚀或裂隙腐蚀,在那些地方仅在金属表面的某些位置发现腐蚀。通常,局部腐蚀的控制可能是延长含水系统中金属设备使用寿命的关键因素。特别地,含有高水平侵蚀性阴离子如氯离子和硫酸根离子的含水系统特别易于发生全面和局部的化学侵蚀。这些侵蚀性阴离子可以以引起问题的水平存在于用于含水系统的水源中,或者它们可以在含水系统中被浓缩到有害的水平,因为它们是蒸发水的系统,如蒸发冷却系统的一部分。
局部腐蚀可能比全面腐蚀对系统的正常操作有更大的威胁,因为这种腐蚀将强烈地发生在一个位置并可能在传送液体流的系统结构中引起穿孔。明显地,这些穿孔可能引起泄漏,其要求整个含水系统的停产以可以进行修理。实际上,腐蚀问题通常导致极高的维修费,以及作为设备故障的结果的费用。因此含水系统中金属腐蚀的抑制十分重要。
在以下的描述中,我们使用术语低聚物、聚合物、共低聚物和共聚物。低聚物指通过单一单体的聚合而制备的物质,其中产物中引入的单体单元的数目在2至约10之间。聚合物指通过单一单体的聚合而制备的物质,其中对引入产物的单体单元的数目没有限制。共低聚物指通过超过一种类型的单体(包括2种、3种、4种等不同单体)的聚合而制备的物质,其中产物中引入的单体单元的总数目在2至约10之间。共聚物指通过超过一种类型的单体(包括2种、3种、4种等不同单体)的聚合而制备的物质,其中对引入产物的单体单元的数目没有限制。
在含水系统中,发生金属,如钢的以下腐蚀反应: Fe O ~ Fe 2 + + 2 e - Fe ( OH ) 2 + OH - O ~ Fe ( OH ) 3 + e -
当使用氧化还原电位高于腐蚀的金属或合金的四唑鎓化合物时,四唑鎓分子的还原容易地在金属,例如钢或不锈钢的表面上发生,形成不溶物质,从而阻止钢的进一步腐蚀。
本发明的方法包括用如下通式的四唑鎓盐处理工业水:
Figure A0080988300543
其中R1、R2和R3可以是各种有机和无机取代基,例如来自由低级烷基、芳基、芳烷基和杂环取代的芳基组成的组,附加条件是R1、R2或R3都至多包含14个碳原子,且n可以是1或2。
为了平衡上述结构的电荷,该化合物可以包含正或负的抗衡离子。这种类型的化合物的化学或电化学还原产生tetrazolinyl和甲,它们容易地吸附在金属表面并提供防止腐蚀的膜。
我们还发现了由如下通式给出的某些四唑鎓化合物:其中R1、R2、R3可以是各种有机和无机取代基,例如来自由低级烷基、支链低级烷基、芳基、取代的芳基、烷芳基、取代的烷芳基和杂环取代的芳基组成的组,附加条件是R1、R2或R3都至多包含14个碳原子,且n可以是1或2,它们在含水系统中与多种化合物协同地组合以给金属提供有效的均匀和局部腐蚀保护。如果所选择的与四唑鎓化合物组合的组份也是污垢和/或沉积抑制剂,该组合将还为这些含水系统提供污垢和/或沉积抑制。
阴离子和/或阳离子可以与上述结构缔合以平衡取决于所用取代的电荷。如果R1、R2和R3都是中性的,那么上述分子式中显示的结构将带有正电荷并需要阴离子物种。
用于平衡的阴离子和/或阳离子可以是任何阴离子和/或阳离子,如卤素、硝酸根、亚硝酸根、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、磷酸根和过渡金属含氧酸根(transition metal oxlygenate)。
阴离子和/或阳离子可以与上述结构缔合以平衡取决于所用取代的电荷。如果R1、R2和R3都是中性的,那么上述分子式中显示的结构将带有正电荷并需要阴离子物种。例如,根据本发明的四唑鎓化合物是中性的,在最简单的情况下,对n=1时,如果所有R1、R2和R3都是中性的,那么将需要带有一个负电荷的阴离子的抗衡离子,如Cl-来平衡电荷。对n=2时,就需要两个阴离子,每个带有一个负电荷,或者一个带有两个负电荷的阴离子如SO4 2-来平衡电荷。另外,举例来说,与R1、R2和R3相关的电荷不是中性的,如如果基团包含sulfono、羧基和/或四取代的氮,那么应存在缔合的抗衡离子以给四唑鎓化合物提供中性电荷。因此,举例来说,如果n=2,且R1被一个羧基(COO-)取代,那么四唑鎓化合物可以是氯化锌盐,其中Zn2+中和两个羧基电荷,且Cl-中和两个环氮的正电荷。
根据本发明,可以使用的这些四唑鎓化合物的实例包括氮蓝四唑氯化物(3,3′-(3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基)-二-[2-对硝基苯基-5-苯基-2H-四唑鎓氯化物]),本文以下称为NBT,联苯乙烯氮蓝四唑氯化物(2,2′-二-对硝基苯基-5,5′-联苯乙烯-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]四唑鎓氯化物),本文以下称为DNBT,四氮蓝四唑氯化物(3,3′-(3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基)-二-[2,5-对硝基苯基-2H-四唑鎓氯化物]),本文以下称为TNBT,以及碘硝基四唑氯化物(2-(4-碘苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-苯基四唑鎓氯化物),本文以下称为INT。
含水系统中的金属可以是对于其可以防止腐蚀和/或结垢的任何金属。举例来说,金属可以是有色金属,如铜、铝或铁类金属,如铁、钢,例如低碳钢,以及不锈钢,例如含有铬作为主要合金元素的铁基合金,如含有约11%到30%Cr的钢,其对许多环境显示极佳的抗腐蚀性。
本发明提供了特别有益的结果,其中即使当四唑鎓化合物单独使用而没有添加其它物质,包括其它抗腐蚀和/或阻垢组份时,也可以使用低浓度的四唑鎓化合物。特别是在氧的存在下,在含水系统中使用四唑鎓化合物的情况,其中要处理的系统的pH约为6或更高,例如冷却水系统、蒸气发生系统、气体洗涤系统以及纸浆和造纸系统。
本发明的四唑鎓化合物可以优选地以约0.1至约50 ppm的活性处理水平添加入含水系统中,特别优选的处理水平是约1至25ppm。
在一个优选的方面,本发明涉及控制与含水系统接触的不锈钢的腐蚀的方法,所述方法包括向所述系统中引入至少一种如下分子式的四唑鎓化合物:
Figure A0080988300561
其中R1、R2、R3选自低级烷基、支链低级烷基、芳基、取代的芳基、烷芳基、取代的烷芳基和杂环取代的芳基,附加条件是R1、R2或R3都至多包含14个碳原子;且n是1或2,如果需要,这种四唑鎓化合物任选地已经与水溶性离子物种缔合以获得中性电荷。
含水系统可以包括至少一种其它含水系统处理物质,所选择的该其它含水系统处理物质基本上不还原四唑鎓化合物。这种物质可以与四唑鎓化合物一起加入或者单独加入。
该其它含水系统处理物质选自无机磷酸、硼酸盐、亚硝酸盐、在水中释放金属阴离子的化合物、2,3-二羟基苯甲酸、1,10-菲咯啉、聚羧酸、烃基聚羧酸酯、烷基羟基羧酸、氨基羟基琥珀酸、羧基胺、聚环氧琥珀酸、修饰的聚环氧琥珀酸、单膦酸、二膦酸、膦酰基羧酸、羟基膦酰基羧酸、氨基膦酸、氧化膦酰基甲基胺、聚合氧化胺、聚醚聚氨基亚甲基膦酸酯、聚醚聚氨基亚甲基膦酸酯N-氧化物、亚氨基亚烷基膦酸、肌氨酸的长链脂肪酸衍生物,调聚、共调聚、聚合或共聚含磷羧化物、碱金属硅酸盐、氟基磷酸盐、胺、二胺、链烷醇胺、醚胺、脂肪胺和二胺、四取代胺、烷氧基化的胺、烷基吡啶、四唑、咪唑啉和取代的咪唑啉、酰氨基胺、多元胺、聚亚烷基多元胺、苯磺酸的烷基衍生物、苯甲酸盐和取代的苯甲酸盐、氨基苯甲酸盐、水杨酸盐、二聚-三聚酸、石油氧化物、硼葡萄糖酸盐、木质素、木质素磺酸盐、单宁、直链C5-C11一羧酸盐和C4-C15α,ω-二羧酸盐、羧酸的胺盐和巯基羧酸、氨基酸、聚氨基酸、羟基醚酸和有关的内酯化合物、N-酰基亚氨基双乙酸、三嗪二和三羧酸、二氧磷基和磷酸盐,以及氟基磷酸盐,它们的水溶性盐,以及它们的混合物。
另外,如上所述,当与其它化合物组合时,本发明还提供有益的结果,这些其它化合物如在下述美国专利中公开的化合物:1998年8月19日提交的09/136,884号、1999年5月3日提交的09/303,596号和1999年5月3日提交的09/304,181号,以及1999年5月12日提交的09/309,564号,这些文献均引入本文作参考。
可以与四唑鎓化合物组合以协同地提供改善的腐蚀保护的化合物的实例包括:无机磷酸如正磷酸或多磷酸、硼酸盐、亚硝酸盐和在水中释放金属阴离子的化合物,其中金属离子选自钼酸根、钨酸根、钒酸根、偏钒酸根、铬酸根或它们的混合物。
无机磷酸可以包括正磷酸、多磷酸、它们的水溶性盐以及它们的混合物,如正磷酸和焦磷酸或者它们的水溶性盐,如它们的钠盐和钾盐的混合物。
硼酸盐可以包括各种硼酸盐,如选自四硼酸盐、偏硼酸盐和/或正硼酸盐的水溶性硼酸盐,如四硼酸钠或四硼酸钠水合物。
硝酸盐可以包括亚硝酸盐如亚硝酸钠。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括聚丙烯酸或聚马来酸,如在上面提及的1999年5月3日提交的第09/304,181号美国专利申请中所公开的。特别优选的聚丙烯酸和聚马来酸的分子量为约8000或8000以下。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括聚羧酸。该聚羧酸可以是脂链中含有4至约20个碳原子的简单脂族化合物,其中脂链被羧基多取代(例如,C4-C15α,ω-二羧酸盐或化合物如1,2,3,4-丁烷四甲酸),或者它们的水溶性盐,或者可以是高分子化合物。高分子聚羧酸可以是含有羧基的烯键式不饱和单体的均聚物或共聚物(包括三元共聚物、四元共聚物等)。聚羧酸可以包含从两种或多种不同的烯键式不饱和单体的聚合获得的共聚物,各单体含有一个或多个羧基。这些高分子聚羧酸的实例包括聚丙烯酸、聚马来酸和聚马来酸酐,以及它们的水溶性盐。另外,聚羧酸可以是在美国专利4,957,704中公开的烃基聚羧酸,该文献引入本文作参考。
可以与本发明的四唑鎓化合物组合的其它物质包括烷基羟基羧酸或具有如下分子式的这种烷基羟基羧酸的混合物:
          HOOC-(RB1)a-(RB2)b-(RB3)c-RB4其中a、b和c是0至6的整数且(a+b+c)>0,其中RB1、RB2、RB3包含C=O或CYZ,其中Y和Z单独地选自基团H、OH、CHO、COOH、CH3、CH2(OH)、CH(OH)2、CH2(COOH)、CH(OH)COOH、CH2(CHO)和CH(OH)CHO,这样选择是为了当以其完全水合的形式书写时,该分子有最少的一个OH基,且RB4是H或COOH,包括这些酸的各种立体异构体和化学等价的环状、脱水和水合形式以及在水中形成上述化合物的水解类酯和缩醛,或者这些烷基羟基羧酸的水溶性盐。这些羟基羧酸的实例包括酒石酸、中酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、丙二酮酸(ketomalonic acid)和葡糖二酸,以及它们的水溶性盐。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括氨基羟基琥珀酸化合物(或这种氨基羟基琥珀酸化合物的混合物),如在美国专利5,183,590中公开的那些,该文献引入本文作参考。适当的氨基羟基琥珀酸包括选自以下几种通式化合物的那些或它们的水溶性盐:
Figure A0080988300591
其中RC1是H或任选地被-OH、-CO2H、-SO3H或苯基取代的C1-C4烷基、C4-C7环烷基,或者任选地被-OH或-CO2H取代的苯基,且RC2是H、任选地被-OH或CO2H(特别地包括-CH(CO2H)CH(OH)(CO2H)部分)取代的C1-C6的烷基;以及
Figure A0080988300592
其中RC2如上,ZC选自以下基团i)(CH2)k-,其中k是2至10的整数;ii)-(CH2)2-XC-(CH2)2-,其中XC是-O-、-S-、-NRC3-,其中RC3选自H、C1-C6烷基、羟基烷基、羧基烷基、酰基、-C(O)ORC4,其中RC4选自C1-C6烷基或苄基以及具有以下通式的残基:
Figure A0080988300601
其中RC2如上,iii)具有如下通式的残基:
Figure A0080988300602
其中Y是H、C1-C6烷基、烷氧基、卤素、-CO2H、-SO3H,m独立地是0或1,且p是1或2,以及iv)具有如下通式的残基:
Figure A0080988300603
其中RC5和RC6独立地是H或C1-C6烷基,Q是H或C1-C6烷基,s是0、1或2,t独立地是0、1、2或3,q是0、1、2或3,且r是1或2。这些氨基羟基琥珀酸化合物的优选实例包括亚氨基双(2-羟基琥珀酸)、N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-1,6-己二胺,以及N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-间苯二甲基二胺,或者它们的水溶性盐。优选使用有至少一种氨基羟基琥珀酸的正磷酸或其水溶性盐的混合物。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括羧基胺化合物,它们是羧化试剂如环氧琥珀酸与包含多个氮原子的胺的反应产物,包含多个氮原子的胺如在国际专利申请WO 96/33953中公开的多乙烯多胺,该文献引入本文作参考。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括具有以下通式的聚环氧琥珀酸(称为PESA):其中l在约2至约50的范围内,优选为2至25;MT是氢或水溶性阳离子如Na+、NH4 +或K+,且RT是氢、C1-4烷基或C1-4取代的烷基(优选地,RT是氢)。优选地,RT是氢,且l在约2至约10的范围内,或约4至约7。在处理含水系统时使用PESA已经在美国专利5,062,962和5,344,590中公开,这些文献引入本文作参考。使用正磷酸、聚环氧琥珀酸、丙烯酸/烯丙基羟基丙磺酸聚合物和吡咯的组合的抑制腐蚀方法已经在美国专利5,256,332中公开,该文献引入本文作参考。优选的混合物包括正磷酸和/或其水溶性盐和聚环氧琥珀酸的混合物。
通式如下的修饰的聚环氧琥珀酸也可以有效地与本发明的四唑鎓化合物组合:
Figure A0080988300612
其中RD1当存在时,是H、碳链长到使之在水溶液中的溶解性丧失的取代的或非取代的烷基或芳基部分,或者从烯键式不饱和化合物的聚合获得的重复单元;RD2和RD3各自独立地是H、C1-C4烷基或C1-C4取代的烷基;ZD是O、S、NH或NRD1,其中RD1如上所述,u是大于1的正整数;f是正整数;且MD是H、水溶性阳离子(例如NH4 +、碱金属),或者具有1至3个碳原子的非取代的低级烷基(当RD1不存在时,ZD可以是MDO3S,其中MD如上所述)。这些化合物的用途已经在美国专利5,871,691和5,489,666中公开,这些文献引入本文作参考。这些修饰的聚环氧琥珀酸的实例包括根据上述分子式的衍生物,其中RD1是间-CH2-C6H4-CH2-(间苯二甲基),ZD是-NH-,RD2和RD3均是H,f是2,且MD是Na或H。实际的实例通常是混合物,其中个体分子具有一系列u,该混合物在本文以下称为间苯二甲基二胺/PESA衍生物。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括2,3-二羟基苯甲酸和1,10-菲咯啉。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括具有如下通式的单膦酸:其中RF是C1-C12直链或支链烷基、C2-C12直链或支链烯基、C5-C12环烷基、C6-C10芳基,或C7-C12芳烷基,而且其中RF又可以是被独立地选自羟基、氨基或卤素的基团单取代或多取代的;以及具有如下通式的二膦酸化合物:
Figure A0080988300622
其中RK是C1-C12直链或支链亚烷基、C2-C12直链或支链亚烯基、C5-C12亚环烷基、C6-C10亚芳基,或C7-C12亚芳烷基,其中RK又可以是被独立地选自羟基、氨基或卤素的基团单取代或多取代的;或者它们的水溶性盐。这种二膦酸的优选的实例是1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)或其水溶性盐。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括膦酰基羧酸(或这些膦酰基羧酸的混合物),如在美国专利3,886,204、3,886,205、3,923,876、3,933,427、4,020,101和4,246,103中公开的那些,所有这些文献均引入本文作参考。优选的是那些由以下通式定义的膦酰基羧酸或它们的水溶性盐:
Figure A0080988300632
其中RH1是H、烷基、链烯基,或具有1至4个碳原子的炔基、芳基、环烷基或芳烷基,或者选自以下的基团:
Figure A0080988300633
其中RH2是H、1至4个碳原子的烷基,或羧基;且XH选自以下:
Figure A0080988300636
其中-PO3H2基是膦酰基
Figure A0080988300637
这种优选的膦酰基羧酸的实例是2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸,或它们的水溶性盐。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括羟基膦酰基羧酸(或这些羟基膦酰基羧酸的混合物),如在美国专利4,689,200和4,847,017中公开的那些,这两篇文献引入本文作参考。适当的羟基膦酰基羧酸包括具有如下通式的那些,或它们的水溶性盐:
Figure A0080988300638
其中RE是H、C1-C12直链或支链烷基、C2-C12直链或支链烯基、C5-C12环烷基、C6-C10芳基,或C7-C12芳烷基,XE是任选的基团,当存在时,其为C1-C10直链或支链亚烷基、C2-C10直链或支链亚烯基,或C6-C10亚芳基。这种羟基膦酰基羧酸的优选的实例是2-羟基-膦酰基乙酸,或其的水溶性盐。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括氨基膦酸,如在美国专利3,619,427、3,723,347、3,816,333、4,029,696、4,033,896、4,079,006、4,163,733、4,307,038、4,308,147和4,617,129中公开的那些,所有这些文献均引入本文作参考。适当的氨基膦酸包括那些具有如下通式的,或它们的水溶性盐:
Figure A0080988300641
其中RG2是具有约一至约四个碳原子的低级亚烷基,或者胺、羟基或卤素取代的低级亚烷基;RG3是RG2-PO3H2、H、OH、氨基、取代的氨基,或者如前定义的RF;RG4是RG3或由以下通式代表的基团:其中RG5和RG6分别各自独立地选自H、OH、氨基、取代的氨基,或者如前定义的RF;RG7是RG5、RG6,或基团RG2-PO3H2,其中RG2如前定义;v是从1至约15的整数;且w是从1至约14的整数。这种氨基膦酸的实例是二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸),或其水溶性盐。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括水溶性氧化膦酰基甲胺(或这些氧化膦酰基甲胺的混合物),如那些在美国专利5,051,532、5,096,595和5,167,866中公开的,所有这些文献均引入本文作参考。适当的氧化膦酰基甲胺包括具有如下通式的那些,或所述氧化膦酰基甲胺的水溶性盐:其中或者RA1选自烃基和羟基取代的、烷氧基取代的、羧基取代的及磺酰基取代的烃基;且RA2选自烃基和羟基取代的、烷氧基取代的、羧基取代的及磺酰基取代的烃基、-CH2PO3H2
Figure A0080988300652
或者RA1和RA2一起形成环中具有3至5个碳原子的脂环。烃基包括不致使该氧化胺在水中不溶的烷基、芳基和烷芳基。这种氧化膦酰基甲胺的优选的实例是N,N-二-膦酰基甲基乙醇胺N-氧化物,本文以下称为EBO,或其水溶性盐。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括如美国专利5,629,385中所描述的高分子氧化胺,该文献引入本文作参考,聚醚聚氨基亚甲基膦酸盐和聚醚聚氨基亚甲基膦酸酯N-氧化物,分别如美国专利5,338,477和5,322,636中所述,这两篇文献引入本文作参考,以及如美国专利5,788,857中所描述的亚氨基亚烷基膦酸,该文献引入本文作参考。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括含磷羧化物物质(以下称为P-羧化物),它们是包括至少一个有机磷基团和多个羧化物基团的调聚、共调聚、聚合或共聚化合物。任选地,当该P-羧化物从含有不是羧化物的取代基的单体制备时,这些物质还可以包括其它取代基。磷可以以端基存在,在这种情况下其可以是膦酰基或端型膦基(phosphino)型部分,或者可以以膦基部分被引入该化合物,其中磷直接与两个碳原子键合,有时称为“二烷基”膦基部分的构型。这些可能结构图示如下:
Figure A0080988300661
膦酰基端型膦基
Figure A0080988300663
二烷基型膦基
X可以是氢或阳离子物种如碱金属离子、铵离子或四取代的胺基。Y可以与X相同或者又可以是取代的或非取代的烷基、芳基,或烷芳基,其中取代可以含有或不含羧化物。Y必须被选择以维持该化合物在水中适当的溶解性。所示碳原子是调聚物、共调聚物、聚合物或共聚物碳主链的一部分,该骨架包括至少两个羧基和任选的其它磷引入以及任选的其它非羧基取代基。
优选的是数均分子量在10000以下的P-羧化物,且特别优选的是低数均分子量的低聚或高分子P-羧化物,例如数均分子量为2000或2000以下的,特别是1000或1000以下的。特别优选的是2个或2个以上羧化物在直链烷基上被取代,优选的顺序是,1,2(邻位)或1,3取代排列。P-羧化物可以包含磷取代或者取代主要是或全部是膦酰基物种、主要是或全部是端型膦基物种、主要是或全部是二烷基膦基物种,或者在单个分子上和/或由特定制备方法制备的分子的混合物上包含这些取代类型的混合物。各种制备P-羧化物的方法也可能产生各种无机磷物种,作为合成方法的一部分。这些P-羧化物的混合物和相关的无机磷物种在与四唑鎓化合物组合时被认为是在本发明的范围内。
适用于本发明的P-羧化物的制备和它们在含水系统中单独和与其它水处理剂组合作为腐蚀和/或污垢控制剂的的非限制性实例在如下专利中公开:美国专利2,957,931、4,046,707、4,088,678、4,105,551、4,127,483、4,159,946、4,207,405、4,239,648、4,563,284、4,621,127、4,681,686、5,023,000、5,073,299、5,077,361、5,085,794、5,160,630、5,216,099、5,229,030、5,256,302、5,256,746、5,294,687、5,360,550、5,376,731、5,386,038、5,409,571、5,606,105、5,64,995、5,681,479和5,783,728,以及欧洲专利283191A2、360746B1、569731A2、681995A3、786018A1、792890A1、807635A1、807654A2和861846A2,所有这些文献均引入本文作参考。通过这些专利的审查可以理解,多种制备方法适用于本发明的P-羧化物。指定制备适用于本发明的P-羧化物的任何特定过程和方法并不是本发明的目的。一般而言,它们可以通过含磷物质与一种或多种可聚合的单体反应而制备,所述单体中的至少一种含有羧基或者含有通过进一步的反应如水解、氧化等,可以使之在最终的化合物中产生羧基(在聚合过程后)的基团,这些单体本文以下称为羧基单体。在本领域中公开的这些方法通常包括含磷物质与一种或多种不饱和单体的反应,以生成P-羧化物低聚物或聚合物,所述单体中至少一种是羧基单体。适当的羧基单体的实例包括丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。优选的羧基单体是丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
尽管P-羧化物包含带有羧基的残基主要部分是优选的,但是使用共低聚或共聚P-羧化物可能是有利的,所述共低聚或共聚P-羧化物包含衍生自至少一种羧基单体的残基和小部分(低于总产物重量的50%)从至少一种其它非羧基单体的单体获得的残基。存在多种适合的非羧基单体,包括,例如,2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸(商品名为AMPSTM,Lubrizol公司生产)、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
P-羧化物具体包括具有下面通式的膦酸聚合物:
Figure A0080988300681
其中XJ是H、碱金属原子、碱土金属原子,或者铵或胺残基;RJ1是共聚物残基,其包括两个不同的残基:
Figure A0080988300682
其中z是从2至100的整数,且其中,在第一个残基中,RJ2是-COOH,在第二个残基中,RJ2是-CONHC(CH3)2CH2SO3XJ,其中XJ如本文前面所定义。
适用于本发明的P-羧化物物质的非限制性实例包括Belsperse 161、Belclene 400、Belclene 494、Belclene500(均是FMC公司生产的商品化的产品)、膦酰基琥珀酸和Bricorr 288(Albright and Wilson的产品)。Bricorr 288被描述为基本上由下述物质组成的组合物:基于组合物的重量,多达50%(重量)的膦酰基琥珀酸,碱金属马来酸盐的膦酸化的二聚体,基于二聚体的重量,至多一小部分(重量)的马来酸盐的较高膦酸化的低聚物,以及以组合物的重量计,约0.5%至约5%(重量)的碱金属磷酸盐。
可以和四唑鎓化合物组合的其它物质包括肌氨酸的长链脂肪酸衍生物(或这些脂肪酸肌氨酸衍生物的混合物)或它们的水溶性盐。这种衍生物的一个实例是N-月桂酰肌氨酸。
本发明的四唑鎓化合物也可以与水溶性碱金属硅酸盐如硅酸钠组合。这些硅酸盐在本领域公知用作铁类金属和铝的腐蚀抑制剂,在液体主要是水的系统中和在基于二醇的含水系统中常规地用作内燃机的防冻冷冻剂。硅酸钠通常可以由化学式Na2O·xSiO2·yH2O表示,其中x在约1至3.5的范围内。也可以使用商品化的硅对钠的摩尔比为约3.3的硅酸钠溶液。也可以使用SiO2∶Na2O的摩尔比低达约1∶1的碱性更强的溶液或SiO2∶Na2O的摩尔比高达约3.5∶1的碱性更弱的溶液。还可以采用其它碱金属硅酸盐,尤其是硅酸钾。当在本发明的实践中使用水溶性碱金属硅酸盐时,用其它抑制剂和/或二氧化硅稳定剂与该硅酸盐组合可能是有利的。这种适当组合的实例在美国专利3,711,246、4,085,063、4,404,114、5,137,657、5,262,078、5,578,246和5,589,106中公开,所有这些文献均引入本文作参考。
本发明的四唑鎓化合物也可以与水溶性氟基磷酸盐组合。这些盐作为金属表面的腐蚀抑制剂已经在美国专利4,132,572和4,613,450中公开,这两篇文献引入本文作参考。如在美国专利5,182,028中所公开的,该文献引入本文作参考,这些盐也用作碳酸钙污垢控制并用于铁和锰的稳定化。
适于和本发明的四唑鎓物质组合的很多其它含水系统腐蚀抑制剂在本领域是公知的。这些抑制剂的非限制性实例可以在下列文献中找到:腐蚀抑制剂,C.C.Nathan编著,NACE,1973;I.L.Rozenfeld,腐蚀抑制剂,McGraw-Hill,1981;金属手册,第九版,卷13-腐蚀,第478-497页;用于腐蚀控制的腐蚀抑制剂,B.G.Clubley编著,皇家化学会,1990;腐蚀抑制剂,European Federation of Corrosion Publications,第11期,材料研究所,1994;腐蚀,卷2-腐蚀控制,L.L.Sheir,R.A.Jarman和G.T.Burstein,编著,Butterworth-Heinemann,1994,第17:10-17:39页;Y.I.Kuznetsov,金属腐蚀的有机抑制剂,Plenum,1996;以及V.S.Sastri,腐蚀抑制剂:原理和应用,Wiley,1998。这些抑制剂包括胺(例如吗啉、环己胺、苄胺)、链烷醇胺、醚胺、二胺、脂肪胺和二胺、季胺、烷氧化的胺、烷基吡啶;四唑,如在美国专利5,744,069中公开的那些,该文献引入本文作参考;咪唑啉和取代的咪唑啉、酰氨基胺、多元胺,包括聚亚烷基多元胺,如在美国专利5,275,744中公开的那些,该文献引入本文作参考,苯磺酸的烷基衍生物、苯甲酸盐和取代的苯甲酸盐(例如美国专利5,275,744中公开的对叔丁基苯甲酸,该文献引入本文作参考)、氨基苯甲酸盐、水杨酸盐、二聚-三聚酸、石油氧化物、硼葡萄糖酸盐、木质素、单宁和它们的磺化的和/或羧酸化的衍生物(如木质素磺酸盐);直链C5-C11一羧酸盐、羧酸的胺盐和巯基羧酸,如在美国专利5,779,938中公开的那些,该文献引入本文作参考;氨基酸、聚氨基酸和它们的衍生物,如在美国专利4,971,724、5,531,934、5,616,544、5,750,070和5,785,896中公开的那些,这些文献均引入本文作参考;羟基醚酸和相关的内酯化合物,如在美国专利5,055,230中公开的那些,该文献引入本文作参考,N-酰基肌氨酸、N-酰基亚氨基二乙酸、三嗪二和三羧酸,如在美国专利4,402,907中公开的那些,该文献引入本文作参考,以及磷酰和膦酸酯(例如乙氧基化醇的酯),如在美国专利3,873,465、3,932,303、4,066,398和5,611,991中公开的那些,这些文献均引入本文作参考。
在本发明的实践中,使用添加剂增强本发明的组合的功能或使其增加其它功能是有利的。适当的添加剂包括分散剂、铜腐蚀抑制剂、铝腐蚀抑制剂、水溶性金属盐和它们的螯合物、污垢和沉积控制剂、螯合剂、防沫剂、氧化和非氧化型杀微生物剂、非离子和离子型冰点降低剂、pH调节剂、惰性和活性示踪剂、水不溶性和水溶性润滑剂、表面活性剂、钙硬度调节剂,以及着色剂。
当含水系统含有悬浮微粒物质时,通常需要分散剂来维持系统的清洁度。很多本领域公知的高分子和非高分子分散剂可以在本发明的实践中使用。优选的是a)水溶性磺化聚合物或共聚物,或者是它们的水溶性盐,所述聚合物或共聚物从一种或多种烯键式不饱和单体的聚合获得,这些单体中的至少一种含有磺化官能团;b)分子量小于10000的二异丁烯和马来酸酐的共聚物,或它们的水溶性盐。特别优选的是重量比约为3∶1的丙烯酸和烯丙基羟基丙基磺酸醚的共聚物,或它们的水溶性盐。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括铜腐蚀抑制剂,包括杂环型铜抑制剂,如唑类化合物。如本领域公知的,通常将唑类用于给铜基合金提供腐蚀保护。但是,同样如本领域公知的,在某些系统中,唑类和类似的杂环型铜抑制剂还给铁基金属和/或铝提供腐蚀保护。这些物质的这些目的的用途被认为是在本发明的范围内。本领域技术人员容易理解,在本发明的实践中使用铜抑制剂在保护特定金属系统方面可以增强本发明的组合物的性能,和/或可以扩展对多金属系统的应用性。
适当的唑类化合物包括三唑、四唑、吡唑、咪唑、异噁唑、噁唑、异噻唑和噻唑,所有这些化合物任选地被烷基、芳基、芳烷基、烷醇基、和链烯基取代,包括在美国专利2,618,608、2,742,369和2,941,953中公开的那些和在美国专利4,101,441中总结的那些,所有这些文献均引入本文作参考。
适当的唑类和相关的杂环化合物的实例包括苯并三唑、甲苯基三唑、烷基或烷氧基取代的苯并三唑,其中取代发生在苯环的4或5位、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并三唑、1,2,3-三唑、4-苯基-1,2,3-三唑、1,2-萘三唑、4-硝基苯并三唑、吡唑、6-硝基吲唑、4-苄基吡唑、4,5-二甲基吡唑、3-烯丙基吡唑、咪唑、腺嘌呤、鸟嘌呤、苯并咪唑、5-甲基苯并咪唑、2-苯基咪唑、2-苄基咪唑、4-烯丙基咪唑、4-(β-羟基乙基)-咪唑、嘌呤、4-甲基咪唑、黄嘌呤、次黄嘌呤、2-甲基咪唑、异噁唑、苯并异噁唑、3-巯基苯并异噁唑、噁唑、2-巯基噁唑、2-巯基苯并噁唑、异噻唑、3-巯基异噻唑、2-巯基苯并异噻唑、苯并异噻唑、噻唑、2,5-二巯基噻二唑、2,5-二巯基苯并三唑、5,5′-亚甲基-二-苯并三唑,以及4,5,6,7-四氢苯并三唑。其它适当的唑类包括在美国专利3,985,503、4,298,568、4,734,257、4,744,950、4,874,579、5,217,686和5,236,626中公开的那些,所有这些文献均引入本文作参考,以及在美国专利5,156,769中公开的1-苯基-5-巯基四唑,该文献引入本文作参考。适当的唑类包括混合的组合物,如在美国专利5,503,775中公开,含有至少65重量%的5-甲基苯并三唑异构体的甲苯基三唑组合物,该文献引入本文作参考。当在含水系统中使用基于卤素的氧化型杀微生物剂(例如氯)时,特别适合的是耐卤素的唑类,它们具有改善的腐蚀性能而没有异味,并且减少了杀微生物剂的消耗。这些耐卤素唑类的非限制性实例在美国专利5,772,919、5,863,463和5,863,464中公开,这些文献均引入本文作参考,而且包括氯甲苯基三唑、溴甲苯基三唑、一卤素苯并三唑、二卤素苯并三唑,以及一卤素和二卤素苯并三唑的混合物。
优选的唑类是甲苯基三唑、苯并三唑和耐卤素唑类,尤其是氯甲苯基三唑。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括铝腐蚀抑制剂。优选的是水溶性硝酸盐,特别是硝酸钠,以及硝酸盐与碱金属硅酸盐的组合。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括水溶性金属盐,金属选自锌、锰、铝、锡、镍、钇,以及稀土金属(原子序数57到71)和/或这些金属的有机金属螯合物,其中选择有机金属螯合剂以赋予金属离子期望的水溶性水平。如本领域公知的,可以使用这些金属盐和螯合物以提供附加的腐蚀保护。
锌离子作为腐蚀抑制剂的用途在本领域是公知的,尤其是与其它水处理剂组合,如磷酸盐、膦酸盐、P-羧化物、羧化物和羟基羧化物。优选的锌离子源是磺酸、盐酸、醋酸或硝酸的锌盐,和通过将氧化锌溶解在碱中获得的锌酸盐。特别优选的是磺酸和盐酸盐以及锌酸盐离子。
在水处理中使用锰离子与氨基膦酸盐和P-羧化物的组合已经分别在美国专利4,640,818和欧洲专利283191A2中公开,这两篇文献引入本文作参考。使用钇和原子序数从57到71的镧系金属阳离子,和/或它们的有机螯合物来抑制含水系统中的腐蚀已经为美国专利4,749,550和5,130,052所公开,这两篇文献引入本文作参考。优选的镧系盐是镧、镨、钕和含有它们混合物的商品化的材料。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括污垢和沉积控制剂。尽管许多本发明先前描述的组合提供对腐蚀和污垢和/或沉积的控制(特别是碳酸钙污垢),但是也可能有情况,其中必须使用其它试剂以对特定物种(例如硫酸钡或草酸钙)的结垢和/或沉积进行控制。适于控制许多这些物种的试剂在本领域是公知的。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括螯合剂。需要这些螯合剂来防止金属(例如铁、铜)或碱土离子污垢含水系统或干扰系统中腐蚀抑制剂或其它试剂的正确功能。这些螯合剂在本领域是公知的,而且在某些情况下可以被选择对特定离子有效。适当螯合剂的非限制性实例包括乙二胺四乙酸氮基(nitrolo)三乙酸和N,N-二(2-羟乙基)-甘氨酸,或者它们的水溶性盐。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括防沫剂。适当的防沫剂的实例包括聚硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷)、二硬脂酰癸二酰胺、二硬脂酰己二酰二胺和相关产品,这些产品源于环氧乙烷或环氧丙烷缩合以及脂肪醇,如辛醇和它们的环氧乙烷缩合物。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括杀微生物剂。在含水系统和本发明的组合物的进料源中,使用杀微生物剂对控制微生物的生长可能是必要的。氧化和非氧化型杀微生物剂都可以用于这些目的。适当的氧化型杀微生物剂至少包括下列物质中的一种:氯、次氯酸盐、溴、次溴酸盐、氯和/或溴供体化合物(例如溴氯乙内酰胺)、过乙酸、无机过氧化物和过氧化物生成物、二氧化氯以及臭氧。适当的非氧化型杀微生物剂包括下列物质中的至少一种:胺、季铵化合物(例如N-烷基二甲基苄基氯化铵)、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇、β-溴硝基苯乙烯、盐酸十二烷基胍、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、戊二醛、氯苯酚、含硫化合物,如砜、亚甲基二硫氰酸盐和氨基甲酸酯、异噻唑酮、溴化丙酰胺、三嗪(例如特丁津(terbuthylazine)和三嗪衍生物,如在美国专利5,534,624中公开的那些,该文献引入本文作参考)、鏻化合物、有机金属化合物,如三丁基氧化锡,以及这些杀微生物剂的混合物。优选的非氧化型杀微生物剂是以下物质的混合物:(a)2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇(BNPD);(b)约75%的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和约25%的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物,与美国专利4,732,905所公开的一样,所述BNPD(a)与所述混合物(b)的重量比为约16∶1到约1∶1,该文献引入本文作参考。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括冰点降低剂。含水系统,如冷藏、除湿和内燃机冷冻剂系统需要这种降低剂。降低剂可以是离子性的或非离子性的。适当的离子性试剂的非限制性实例包括氯化钙、氯化钠、溴化锂和氯化锂。适当的非离子性试剂的实例是水溶性醇,如乙二醇、丙二醇、乙醇、甘油、异丙醇、甲醇和它们的混合物。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括pH调节剂。适当试剂的非限制性实例包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、盐酸、硫酸、硝酸、二氧化碳、氨、有机酸如草酸、碱金属碳酸盐和碱金属的碳酸氢盐。
当本发明的组合物用于涉及表面和金属间移动接触的含水系统(例如在含泵设备系统中所遇到的或在涉及金属切削或成形的应用中所遇到的)时,可能合乎期望地使用润滑剂来改善切削加工的性能,或降低接触面和/或金属表面的磨损。这些润滑剂可以是水溶性的或水不溶性的。适当的水不溶性有机润滑剂如天然存在的或合成的油类包括在美国专利5,716,917中公开的那些,该文献引入本文作参考。适当的水溶性润滑剂包括在美国专利3,720,695、4,053,426、4,289,636、4,402,839、4,425,248、4,636,321、4,758,359、4,895,668、5,401,428、5,547,595、5,616,544和5,653,695中公开的那些,这些文献均引入本文作参考。一些润滑剂(例如在美国专利4,405,426和5,401,428中公开的那些,该文献引入本文作参考)可以给本发明的组合物另外赋予改善的腐蚀抑制性能。
在含有本发明组份的混合物的稳定产物的配方中,或者在本发明组合物应用到特定含水系统(特别是那些存在显著比例的非水液体的系统)中时,另外使用表面活性剂可能是有利的。这些表面活性剂可以是阴离子性、阳离子性、两性或非离子性的,它们在本领域是公知的。可以将这些试剂添加到本发明的组合物中以使其具有各种功能(例如乳化剂、分散剂、水溶助剂、防沫剂、润滑剂、腐蚀抑制剂)。为实现给定目的而选择适当表面活性剂的方法是本领域技术人员所公知的。当本发明的组合物中使用在水中溶解性有限的试剂时(例如当使用基于边缘溶解物质如脂肪酸衍生物的水不溶性有机润滑剂或辅助腐蚀抑制剂时),使用表面活性剂是特别合乎期望的。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括钙硬度调节剂。本领域公知许多含水系统腐蚀抑制剂,特别是那些常用于处理开放再循环冷却系统的抑制剂的功效依赖于水中溶解的钙的某个最低水平。尽管本发明组合物的功效在某种程度上与溶解的钙无关,但是在本发明的实践中,增加系统中溶解钙的浓度可能是有利的。适当的钙硬度调节剂的非限制性实例包括钙的碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐和醋酸盐,以及氢氧化钙和氧化钙。
可以和本发明的四唑鎓化合物组合的其它试剂包括着色剂。使用这些试剂的非限制性实例包括改善产品外观、帮助产品鉴别和用作可以使用比色法控制的自动进料控制系统的添加剂。这些试剂的非限制性实例包括水溶性染料。
令人吃惊地,已发现四唑鎓化合物协同地与很多已知污垢和/或腐蚀抑制剂组合,从而很大程度地增强对均匀腐蚀和点状腐蚀的抑制性能。这种组合对广泛的钙硬度和pH,包括低硬度水有效。在某些情况下,当使用该组合时,与不使用四唑鎓化合物的处理相比,甚至是在保持总的活性处理不变时,腐蚀速率也降低了一个或更多个数量级。
本发明的四唑鎓化合物已知是可还原物种。尽管机理细节还没有被详细研究也没有被完全理解,但是据信本发明的新组合物的腐蚀抑制作用的一个重要因素是可溶性四唑鎓化合物在正在腐蚀的金属表面还原为相对不溶的保护膜。还原可能是多步过程,而且保护膜可能含有几种中间还原产物。假定地,这些中间还原产物中某些可能不是保护膜的部分,但是可能仍能被进一步还原以形成抑制腐蚀的膜。四唑鎓化合物的这种抑制腐蚀的中间还原产物也被认为是在本发明的范围内。
四唑鎓化合物的保护作用与其它水处理试剂的保护作用一起作用,提供有效的含水系统腐蚀控制。在许多情况下,其它水处理试剂也提供防止水形成污垢和沉积的作用,对这些情况,本发明的组合对控制腐蚀和结垢/沉积都有效。其它水处理试剂可以赋予组合物其它期望的性质(例如分散颗粒物质的能力)。但是,某些水处理试剂(例如氧气净化剂)可能引起四唑鎓化合物在溶液中的直接还原,这造成四唑鎓化合物本身或潜在的腐蚀抑制中间还原产物不可能在金属表面形成保护膜。因此,在特定的使用条件下在含水溶液中还原四唑鎓化合物的水处理试剂不适用于本发明。使用条件包括考虑四唑鎓化合物和还原四唑鎓化合物的水处理试剂的相对比例(例如基本上不还原存在量的四唑鎓化合物的量的还原性水处理试剂的使用仍落在本发明的范围内)。使用条件还包括四唑鎓化合物和其它物种的绝对浓度、温度、时间、存在或不存在其它氧化和/或还原剂或其它可能改变四唑鎓化合物与还原四唑鎓化合物的水处理试剂之间的反应的化合物、存在或不存在催化表面(例如金属表面)等。本领域技术人员容易确定在使用条件下,特定试剂是否还原四唑鎓化合物。因为四唑鎓化合物的还原产物通常颜色较深,而母体物质颜色不深,所以作出该决定的简单方法包括目测法和比色法。
扩展上面所述,含水系统中不含影响四唑鎓化合物的腐蚀抑制致使四唑鎓化合物不抑制腐蚀的那些物质。因此,四唑鎓化合物不应被致使四唑鎓化合物不抑制腐蚀的物质还原。另外,任何抵消四唑鎓化合物和/或其它物质的腐蚀抑制作用和/阻止结垢作用的物质优选地不包含在含水系统中,或者优选地以不妨碍四唑鎓化合物实现它们既定的腐蚀抑制和/或阻止结垢作用的量包含在含水系统中。
在本发明的一个优选的实施方案中,将约0.5至10000 ppm的四唑鎓化合物和含水系统处理物质的组合加入到需要处理的含水系统中,约10至1000 ppm的所述组合是特别优选的。其它含水系统处理物质与四唑鎓化合物的重量比优选为约100∶1至1∶20,重量比为约20∶1至1∶1是特别优选的。
本发明组合物可以应用的含水系统p范围可以从约5至约12。优选的pH在约6至约10的范围内。
本发明的组份可以在填充系统时,通过慢速进料(slug feed)或与含水液体混合,以有效浓度输入含水系统中。当用于处理有一种或多种处理组份从系统中排出或在系统内通过化学或物理过程消耗,因而需要补给以维持处理的有效性的含水系统(例如开放冷却系统)时,本发明的组合物可以在连续的基础上、间歇的基础上或使用二者的组合(例如使用连续低水平加料,如需要时慢速加料补充)被加入系统中。依赖于应用,将本发明的组合物组合成简单的从一个加料补给源加料的处理,或者,将组份分成两个或更多个处理源,每个源独立连续地或间歇地以维持系统中适当浓度所需的速率向系统中加料可能是有利的。对每个处理源,可以使用含水系统的单个或多个加料点。
可以通过各种本领域公知的方法控制处理加料的时间和速率。一种适当的方法是使用计量泵或其它加料系统设备,这些设备可以被不同地设置以便按如下条件连续加料:以固定的速率、按时间表、按其它系统部件如新料或排料泵产生的信号、或者按模拟或计算机加料控制系统产生的信号。适当加料系统的非限制性实例已经在美国专利4,648,043、4,659,459、4,897,797、5,056,036、5,092,739和5,695,092中公开。加料控制系统可以使用相应于一种或多种处理组份浓度的信号、相应于一种或多种加入处理的惰性或活性示踪物质浓度的信号、相应于一个或多个系统性能测量值(例如从腐蚀速率计、结垢监视器、热转换监视设备、检测水中腐蚀产物如总的或溶解的铁或其它金属组份的分析设备等获得的值)的信号、相应于一个或多个系统的物理性质的值(例如温度、流速、电导率)的信号、相应于一个或多个系统的化学性质的值(例如pH、钙硬度、氧化还原电位、碱度)的信号或相应于这些信号的组合的信号来加料,以维持特定含水系统中适当有效性能的处理水平。或者,在某些系统中,对一些或所有本发明的化合物使用控制释放(也称逐级释放或定时释放)传送系统是有利的。在这些控制释放传送系统中,要添加的物质是浸渍入或者是掺入控制释放系统基质中。适当的控制释放传送系统包括那些系统,其中基质暴露于含水系统中的液体或暴露于正加入到含水系统的液体流中,通过不同的过程(例如扩散、溶解、渗透压差),处理组份逐渐释放入系统,以及可能被进一步设计以随含水液体的特性如温度、流速、pH、水的硬度、电导率等来改变释放速率。这些控制释放传送系统的非限制性实例已经在美国专利3,985,298、4,220,153、5,316,774、5,364,627和5,391,369中公开。
当采用使用处理或示踪组份测量浓度的加料系统时,这些浓度可以通过连续、半连续或分批分析技术测定,这些技术包括光谱方法(紫外可见、可见发射、可见吸收、红外、拉曼、荧光、磷光等)、电化学方法(包括pH、ORP和离子选择性电极测量)、色谱方法(GC、LC)、依赖于抗体结合或释放的方法、基于化学的分析/比色方法,如可从Hach公司获得的那些商品化的,等等。适当的光谱方法在美国专利5,242,602中描述,该文献引入本文作参考。适当的调节系统内水处理试剂浓度的方法在美国专利5,411,889和5,855,791中公开,这些文献引入本文作参考,公开了基于某种性能监视器和系统特性的用于测定腐蚀和污垢抑制剂加料速率的适当方法。
可以任选使用的示踪化合物可以是那些没有特定处理功能的化合物,称作惰性示踪剂,或可以是也容易监测的水处理化合物,这些处理化合物被称作活性示踪剂。适当的示踪剂包括可溶性锂盐如氯化锂、如美国专利4,966,711所描述的过渡金属,该文献引入本文作参考,和如美国专利4,783,314所描述的荧光惰性示踪剂,该文献引入本文作参考。适当的荧光惰性示踪剂包括一、二和三磺酸萘(例如萘磺酸或萘二磺酸的水溶性盐)。适当的活性示踪剂包括如美国专利5,171,450所描述的荧光标记的聚合物,该文献引入本文作参考,以及如美国专利5,654,198所描述的含有光惰性、潜在可测部分的聚合物,这些潜在可测部分在与光活化物质接触时将吸收光,该文献引入本文作参考,唑基铜腐蚀抑制剂,如甲苯基三唑、水溶性钼酸盐和钨酸盐。
尽管与四唑鎓化合物组合的许多化合物是公知的腐蚀抑制剂,但是它们仅在特定的钙硬度和pH条件下才有效。举例来说,某种膦酰基羧化物,如2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)通常仅在pH超过8和含有明显钙硬度(即>200 mg/l,以CaCO3计)的水中才是有效的腐蚀抑制剂。如将被证明的,PBTC与四唑鎓化合物的组合在仅含有100mg/l钙(以CaCO3计)的水中pH为7.6时就非常有效。其它组合可以看到类似的结果。在许多含水系统中,拥有对水的pH和硬度有很强适应性的处理是特别有利的,即在广泛的这些条件下性能良好。
使用四唑鎓化合物能明显降低用于有效限制含水系统中腐蚀作用的总处理剂量。四唑鎓化合物的许多组合是与那些主要是或排他性地用作结垢和/或沉积抑制剂的物质的组合。然而,这些结合对结垢/沉积和腐蚀控制均有效。测试方法和条件
通过Beaker Corrosion Test Apparatus(烧杯腐蚀测试装置,BCTA)评价本发明的处理的腐蚀抑制活性。BCTA由配有空气/CO2分布器(sparge)的2升的烧杯、1010低碳钢(LCS)挂片(coupon)、1010 LCS电化学探针和磁力搅拌棒组成。测试溶液体积是1.9升。空气/CO2分布在测试期间是连续的。在组成电化学腐蚀测量中使用的参比电极和对电极由哈斯特洛伊镍基耐蚀耐热合金C22构建。为了控制温度,将烧杯浸入水浴中。电化学腐蚀数据于测试期间在探针上使用极化电阻技术周期性获得。所有测试用400RPM的搅拌速率在120φK进行。除非注明,测试时间为18小时。每个测试报告两个值:EC(平均),测试期间电化学测定的腐蚀速率平均值,和EC(18小时),在测试结束时腐蚀速率的值。后面的值被认为对长期腐蚀速率预测更有指示性。
所有测试中,给测试期间浸入烧杯中的挂片拍照。对一些测试,使用显微技术测定挂片上的凹坑深度(参见ASTM G46-94,5.2.4部分)。对这些凹坑测量试验,使用两片挂片,而且每片测量多达20个凹坑(每面多达10个)。
除非特别注明,测试水含有100mg/l Ca(以CaCO3计)、50mg/lMg(以CaCO3计)、100mg/l氯化物和100mg/l硫酸盐。使用这种水,测试在pH 8.6、7.6和6.8进行。在这些pH下的相应的“M”碱度是110、32和4mg/l(均以CaCO3计)。
在这种测试水中控制铁类金属的腐蚀相对困难。相对低的钙硬度使依赖于钙的抑制剂难于有效作用。相对高的硫酸盐和氯化物水平(对给定的钙水平)使水对含铁金属更易侵犯,特别是点状腐蚀。
为了防止测试期间碳酸钙和/或磷酸钙的沉积发生,许多测试将5mg/l的聚合度约为5的聚环氧琥珀酸(PESA)和5mg/l的丙烯酸和烯丙基羟基丙基磺酸醚的钠盐的活性共聚物(AA/AHPSE)加到测试水中,然后进行。对一些测试,仅使用5mg/l的AA/AHPSE共聚物。
添加和替代测试(恒定抑制剂水平)都进行。在前一类型测试中,将低水平的四唑鎓化合物(2到5mg/l)添加到第二种组合物中。在后一种测试中,第二种组合物减少到给定量(3到5mg/l)并被相同量的四唑鎓化合物替代。性能实施例
实施例#1
在pH 8.6进行的测试的BCTA结果如表1所示。用于这些测试的四唑鎓化合物是NBT。Belcor 575是FMC出售的羟基膦酰基乙酸。Bricorr 288是膦酰基琥珀酸、马来酸的膦酰化的二聚物、磷酸和少量Albright and Wilson出售的较高膦酰化的马来酸低聚物的混合物。Dequest 2060是Monsanto出售的二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)。Bayhibit AM是Bayer出售的2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸。Goodrite K-752是B.F.Goodrich出售的聚丙烯酸酯。
从表1可以看出,在除Bricorr 288外的所有情况下,低水平NBT的添加或替代协同地改善腐蚀性能。这些因素,例如特定测试条件可能对该例中的Bricorr 288结果有贡献。
                 表1
                pH 8.6
含有5mg/l活性PESA和5mg/l活性AA/AHPSE
  mg/l      抑制剂(均活性)   mg/lNBT     EC平均     EC18
    0      ----    0     58     50
    0      ----    2     24     24
    0      ----    5     7.7     5.5
   20     L-酒石酸    0     6.2     8.5
   20     L-酒石酸    2     2.6     3.2
   20     L-酒石酸    5     2.7     2.7
   15       HEDP    0     2.5     2.0
   10       HEDP    0     3.0     2.1
    7       HEDP    3     2.2     2.2
   15     Belcor 575    0     3.8     2.8
   10     Belcor 575    0     5.6     4.6
    7     Belcor 575    3     1.7     1.2
   15     Bricorr 288    0     3.8     2.9
   10     Bricorr 288    0     4.7     4.0
    7     Bricorr 288    3     6.2     4.4
   15  Goodrite K-752    0     25     53
   12  Goodrite K-752    3     8.8     17
   15   Dequest 2060    0     4.0     3.2
   10   Dequest 2060    0     7.3     8.8
    7   Dequest 2060    3     3.6     2.7
   15    Bayhibit AM    0     6.1     5.7
   10    Bayhibit AM    0     8.1     9.1
    7    Bayhibit AM    3     3.3     3.0
实施例#2
在AA/AHPSE和PESA都存在时,在pH 7.6进行的测试的腐蚀结果如表2所示。仅用AA/AHPSE的结果如表3所示。在这些水中,3mpy或3mpy以下的EC(18)对大多数工业应用被认为是可接受的腐蚀速率。在如表3所示的一些情况下,四唑鎓化合物存在时的腐蚀速率是不可接受的。然而,第一种组份与四唑鎓化合物组合的协同改善明显,而且本领域技术人员容易确定所需的抑制剂的有效总量以及四唑鎓化合物与为获得感兴趣的应用所需的腐蚀保护作用所需要的其它组份的相对比例。
上述在pH8.6记录结果的趋势在pH7.6也看到。为了更清楚地阐释通过使用四唑鎓化合物NBT与该物质组合所获得的协同改善,用Bricorr 288的测试结果以图解形式表示在图1中。
实施例#3
在pH8.6进行的测试的腐蚀结果如表2、3、4所示:
                                    表2pH7.6含有5mg/l活性PESA和5mg/l活性AA/AHPSE
   mg/l        抑制剂(均活性)    mg/lNBT     EC平均     EC18
    0        ----     0     67     87
    0        ----     2     65     73
    0        ----     5     28     32
    0        ----     5     40     36
   10     Goodrite K-752     0     19     37
   10     Goodrite K-752     2     27     38
   10     Goodrite K-752     5     11     12
   20     Goodrite K-752     0     11     11
   20     Goodrite K-752     2     7.4     6.9
   20     Goodrite K-752     5     1.3     0.7
   20     Goodrite K-732     0     14     23
   25     Goodrite K-732     0     7.4     8.0
   20     Goodrite K-732     2     6.4     5.6
   20     Goodrite K-732     5     0.9     0.4
   20   Goodrite K-752和K-732 50∶50混合物     0     12     18
   20   Goodrite K-752和K-732 50∶50混合物     2     7.8     8.8
   20   Goodrite K-752和K-732 50∶50混合物     5     1.3     0.6
   25           A     0     15     17
   20           A     5     1.8     1.1
   25           B     0     9.4     7.7
   20           B     5     2.0     1.0
   25           C     0     19     19
   20           C     5     1.1     0.5
    5         正-PO4     0     4.1     3.0
    5         正-PO4     2     0.9     0.3
    5         正-PO4     5     0.8     0.4
   20       Bricorr 288     0     5.3     4.6
   15       Bricorr 288     5     1.1     0.4
   20       Bayhibit AM     0     12     8.7
   15       Bayhibit AM     5     2.0     0.5
A:N,N′-二(2-羟基琥珀酰)-6,6-己二胺,钠盐
B:亚氨基二(2-羟基琥珀酸),钠盐
C:N,N′-二(2-羟基琥珀酰)-间二甲苯二胺,钠盐
                                  表3pH7.6含有5mg/l活性AA/AHPSE
  mg/l          抑制剂(均活性)   mg/lNBT     EC平均    EC18
    0            ----     3     56     63
    0            ----     5     59     58
    0            ----    10     33     19
    0            ----    15     16     11
    0            ----    20     10      5
   20        Bricorr 288     0     5.6     5.5
   17        Bricorr 288     3     1.8     0.4
   15        Bricorr 288     5     1.6     0.4
   10        Bricorr 288    10     0.7     0.2
    5        Bricorr 288    15     5.8     3.2
   10        Bricorr 288     5     1.9     0.7
    5        Bricorr 288     5     20     16
   25           PESA     0     13     18
   30           PESA     0     11     13
   10           PESA     5     13     12
   20           PESA     5     1.8     0.8
   30           PESA     5     1.0     1.0
   25          柠檬酸     0     14     13
   30          柠檬酸     0     12     14
   10          柠檬酸     5     21     16
   20          柠檬酸     5     2.3     0.9
   30          柠檬酸     5     1.3     0.4
   30      Goodrite K-732     0     6.1     6
   10      Goodrite K-732     5     9.7     10
   20      Goodrite K-732     5     0.8     0.5
   30      Goodrite K-732     5     0.7     0.3
   25       Belclene 200     0     14     13
   30       Belclene 200     0     14     12
   10       Belclene 200     5     6.8     6.3
   20       Belclene 200     5     1.3     0.7
   30       Belclene 200     5     1.2     0.7
   25     2,3,-二羟基苯甲酸     0     7.7     7.0
   20     2,3,-二羟基苯甲酸     5    0.97    0.49
   25     1,2,3,4-丁烷四甲酸     0     12     23
   20     1,2,3,4-丁烷四甲酸     5     9.3     7.5
   75      四硼酸钠(Borax)     0     64     77
   70      四硼酸钠(Borax)     5     58     51
   30    亚硝酸盐(来自亚硝酸钠)     0     59     62
   25    亚硝酸盐(来自亚硝酸钠)     5     36     45
   60    亚硝酸盐(来自亚硝酸钠)     0     25     41
                          表3(续)
              pH7.6含有5mg/l活性AA/AHPSE
   55        亚硝酸盐(来自亚硝酸钠)    5     11    14
   25             中酒石酸    0     9.4    7.7
   20             中酒石酸    5     1.7    0.93
   30             葡萄糖酸    5     3.6    2.2
   20            N-月桂酰肌氨酸    0     46    73
   15            N-月桂酰肌氨酸    5     30    30
   25              1,10-菲咯啉    0     59    66
   20              1,10-菲咯啉    5     40    28
   30     Belsperse 161(具有膦基的低聚PAA)    0     5.2    4.4
   25     Belsperse 161(具有膦基的低聚PAA)    5     1.1    0.31
   30 具有膦酸端基的低分子量聚丙烯酸(PAA),钠盐    0     6.6    7.1
   25     具有膦酸端基的低分子量PAA,钠盐    5     1.7    0.84
   30     Belclene 500(具有膦基的低聚PAA)    0     14    17
   25     Belclene 500(具有膦基的低聚PAA)    5     2.5    0.93
   30     Belclene 400(具有膦酸的AA:AMPS)    0     11    10
   25     Belclene 400(具有膦酸的AA:AMPS)    5     3.3    1.2
   30     Belclene 494(具有膦酸端的AA:AMPS)    0     8.3    7.7
   25     Belclene 494(具有膦酸端的AA:AMPS)    5     7.2    7.2
               聚丙烯酸酯
   25               Goodrite K-732    5     1.1    0.35
   20               Goodrite K-752    5     1.5    0.65
   30                Goodrite K-752    5     0.96    0.43
            修饰的聚环氧琥珀酸
   25     间二甲苯二胺/PESA衍生物#1,钠盐    5     0.98    0.48
   25     间二甲苯二胺/PESA衍生物#2,钠盐    5     1.7    0.62
   25     间二甲苯二胺/PESA衍生物#3,钠盐    5     1.7    0.72
   25     间二甲苯二胺/PESA衍生物#4,钠盐    5     1.8    0.73
                            表4pH6.8
            含有5mg/1活性PESA和5mg/l活性AA/AHPSE
  mg/l     抑制剂(均活性)   mg/lNBT     EC平均     EC18
    0       ----     0     71     80
    0       ----     5     67     67
   25         A     0     20     20
   20         A     5     3.7     1.5
   25         B     0     13     14
   20         B     5     2.0     0.6
   25         C     0     21     19
   20         C     5     2.7     2.3
   25     丙二酮酸     0     6.2     5.3
   20     丙二酮酸     5     2.3     1.9
   25     L-酒石酸     0     17     17
   20     L-酒石酸     5     4.3     2.0
   25     葡糖二酸     0     13     12
   20     葡糖二酸     5     2.2     0.9
    7      正-PO4     0     4.5     4.1
    7      正-PO4     2     1.4     1.0
    7      正-PO4     5     1.0     0.6
   20     Bricorr 288     0     5.0     6.2
   15     Bricorr 288     5     1.3     0.5
   20        HEDP     0     7.3     5.9
   15        HEDP     5     1.0     0.6
   20     Belcor 575     0     5.7     8.5
   15     Belcor 575     5     0.7     0.6
   20     钼酸盐,MoO4     0     15     3 3
   15     钼酸盐,MoO4     5     11     12
   30     钼酸盐,MoO4     0     8.1     11
   25     钼酸盐,MoO4     5     2.8     3.1
   25   Goodrite K-732     0     8.8     8.4
   20   Goodrite K-732     5     3.8     1.8
                抑制凹坑生长的功效
实施例#4
在pH 8.6下用酒石酸进行的不同暴露时间的测试的凹坑深度结果如表5所示。结果表明,NBT的加入对限制凹坑的生长非常有效。点状腐蚀是非磷抑制剂如酒石酸的特别的问题。
                      表5
           作为浸入时间函数的凹坑深度20mg/l酒石酸,pH8.6测试,含有5mg/l活性PESA和5mg/l
                  活性AA/AHPSE
      凹坑深度以微米表示,表中的值为平均值
             添加剂
浸入时间(小时)     无   2mg/lNBT   5mg/lNBT
    18     56     34     18
    42     89     23     21
    66     130     30     30
    90     134     44     30
实施例#5
在pH7.6下用正磷酸进行的测试的凹坑深度和凹坑数目数据如表6所示。这些结果表明,NBT对降低凹坑深度和凹坑密度都有效。
                表6
           凹坑深度和数目
   7mg/l正-PO4,pH7.6,18小时测试
含有5mg/l活性PESA和5mg/l活性AA/AHPSE
 凹坑深度以微米表示,表中的值为平均值
             添加剂
   无    2mg/lNBT    5mg/lNBT
    深度     22     11     9
  凹坑数目    80*     39     18
*存在更多凹坑,但没有得到总凹坑数目实施例#6
表7所示为在10mg/l总的加入抑制剂量时获得的数据,这些数据进一步证明NBT抑制凹坑生长的性质。尽管在含NBT的处理中凹坑密度更高,但是凹坑深度显著降低。NBT对均匀腐蚀速率的显著影响在Bayhibit AM的情况中可以清晰地看到。
            表7 pH8.6的结果存在5mg/l丙烯酸/1-烯丙氧基-2-羟基丙烷磺酸的共聚物和5
               mg/l PESA
PD=测试终点时在挂片上测量的凹坑深度,单位微米
Max=最大深度,Avg=平均深度,Min=最小深度
mg/l 抑制剂(活性)  mg/lNBT     EC(平均)    EC(18)   总凹坑数目  MaxPD  AvgPD  MinPD
   10   HEDP    0     3.0    2.1      8   48   42   40
    7   HEDP    3     2.2    2.2     20   23   14    8
10  Bayhibit AM 0 8.1 9.1 11 82 58 38
7  Bayhibit AM 3 3.4 3.0 20 68 30 7
附加实施例-其它测试水
含水系统如冷却塔等水的硬度和pH可能广泛改变。在抑制腐蚀和沉积时,拥有在宽的硬度范围和pH范围能够有效作用的抑制剂配方非常有利。在那些必须使用通常具有低钙(100mg/l Ca,以CaCO3计)和相对中性的pH(6.5-7.5)的非循环水的特定系统中,所用抑制剂不需要依赖碱性pH、高硬度条件来有效作用是更加有利的,如目前使用的许多处理的情况。这些系统的实例是闭合回路冷却系统非循环冷却系统、热水供暖系统等。下面的实施例进一步确证,当四唑鎓化合物和本公开中所描述的其它组份组合时,含有四唑鎓化合物的抑制剂配方的广泛有效性和通过本领域公知物质获得的改进。实施例#7低pH,低硬度
表8显示来自含有15mg/l Ca(以CaCO3计)、7.6mg/lMg(以CaCO3计)、71mg/l Cl、48mg/l SO4,含有5mg/l活性AA/AHPSE,pH为7.0的水的结果。当加入5mg/l NBT时,观察到腐蚀速率明显降低。
                   表8
  mg/l     处理  mg/lNBT     EC(平均)     EC(18)
   10      O-PO4    0      12     9.7
   10      O-PO4    5     1.2     0.67
   20    Bricorr 288    0     10     9.2
   20    Bricorr 288    5     0.96     0.21
   20        HEDP    0     9.1     9.0
   20        HEDP    5     0.89     0.13
   20     Belcor 575    0     5.9     5.8
   20     Belcor 575    5     0.51     0.21
   15         EBO    0     14     15
   15         EBO    5     1.1     0.55
   30   Goodrite K-732    0     6.1     6.4
   30   Goodrite K-732    5     0.48     0.12
   60      L-酒石酸    0     13     12
   60      L-酒石酸    5     2.4     1.2
   20      丙二酮酸    0     5.3     6.3
   20      丙二酮酸    5     1.1     0.70
   20      葡糖二酸    5     2.1     1.1
O-PO4:正磷酸盐HEDP:羟基亚乙基二膦酸
实施例#8低pH,高硬度
在含有500mg/l Ca(以CaCO3计)、250mg/l Mg(以CaCO3计)、7mg/l MAlk(以CaCO3计)、354mg/l氯化物和500mg/l硫酸盐的水中,在pH6.8进行BCTA测试,结果如表9所示。所有测试均含有5mg/l活性AA/AHPSE。这种条件经常在开放再循环冷却系统中遇到,这些系统中,源(补给)水由于蒸发而已经被浓缩几次,而且已经加入硫酸以维持相对低的pH。在这些测试系列中,各对比较(有和没有NBT)的总抑制剂浓度保持恒定或者基本恒定。在各情况中,用NBT代替抑制剂或抑制剂混合物的部分导致腐蚀抑制性能的明显改善。如前面所述,并不是所有与四唑鎓化合物的组合都提供可接受的腐蚀抑制性能,但所有情况中的组合都改善该性能。本领域技术人员容易确定在特定含水系统中获得满意性能所需的适当的水平和比例。
                      表9
  mg/l      处理#1    mg/l   处理#2   mg/lNBT     EC(平均)    EC(18)
   10     O-PO4     ---  ---     0     7.5     5.0
    5     O-PO4     ---  ---     5     2.3     1.6
    7     O-PO4     3.0  焦-PO4     0     2.9     1.2
  5.5     O-PO4     2.5  焦-PO4     3     0.99     0.37
    4     O-PO4     2.0  焦-PO4     3     1.6     0.77
   20  Bricorr 288     ----  ----     0     31     49
   15  Bricorr 288     ----  ----     5     13     13
   16  Bricorr 288     4   O-PO4     0     2.6     1.6
   12  Bricorr 288     3   O-PO4     5     1.5     0.92
   25    葡糖二酸     ---   ---     0     34     60
   20    葡糖二酸     ---   ---     5     13     11
   15    葡糖二酸     4   O-PO4     0     7.9     8.2
   12    葡糖二酸     3   O-PO4     5     2.1     1.3
   16        D     4   O-PO4     0     12     7.7
   12        D     3   O-PO4     5     1.9     0.89
D:亚氨基-二(羟基琥珀酸),钠盐实施例#9高pH,中等硬度水
表10显示来自pH8.6的、含有360mg/l Ca(以CaCO3计)、180mg/l Mg(以CaCO3计)、255mg/l Cl、220mg/l SO4和300mg/l Malk(以CaCO3计)的测试水的结果。所有测试均含有5mg/l活性AA/AHPSE。这种条件经常在开放再循环冷却系统中遇到,这些系统中,源(补给)水由于蒸发已经被浓缩几次,而且pH被控制在中性-pH8的范围内,以便更容易控制铁类腐蚀。在这些条件下加入四唑鎓化合物的有效性从这些结果来看是明显的。
                      表10
  mg/l       处理#1   mg/l    处理#2    mg/lNBT     EC(平均)   EC(18)
   10        PESA    ---    ---     0     11    15
    5        PESA    ---    ---     5     6.7   3.3
   20        PESA    ---    ---     0     7.6   7.0
   10        PESA    ---    ---     5     4.5   2.7
   20        PESA    ---    ---     5     2.5   1.7
   10       PESA    10   L-酒石酸     0     7.3   4.3
   10       PESA    10   L-酒石酸     5     2.5   1.9
   10   AcumerTM4210    ---     ---     0     11   7.8
   10   AcumerTM4210    ---     ---     5     3.7   1.6
   20   Acumer 4210    ---     ---     0     6.4   4.1
   20   Acumer 4210    ---     ---     5     2.2   2.0
   10   Acumer 4210    10     PESA     0     6.4   4.3
   10   Acumer 4210    10     PESA     5     2.6   2.0
   10   Acumer 4210    10   L-酒石酸     0     5.4   3.5
   10   Acumer 4210    10   L-酒石酸     5     1.9   1.6
Acumer 4210:聚马来酸,可从Rohm&Haas获得实施例#10其它四唑鎓化合物
用NBT和三个其它四唑鎓化合物:二苯乙烯基氮蓝四唑鎓氯化物(DNBT)、四硝基蓝四唑鎓氯化物(TNBT)和2-(4-碘苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-苯基四唑鎓氯化物(INT)在pH 7.6获得的数据列于表11中。测试水与实施例2相同。除DNBT与Belclene 200组合外,本发明中公开的四唑鎓化合物与其它物质组合的协同相互作用明显。
                      表11
    抑制剂(均活性)   mg/l   四唑鎓化合物   mg/l     EC(平均)     EC(18)
     ----   ----    DNBT    25     15     13
     ----   ----    TNBT    25     12     9.0
     ----   ----     INT    25     9.0     5.7
     ----   ----     NBT    20     10      5
 Bricorr 288    25     ----    ----     4.4     4.2
 Bricorr 288    20    DNBT     5     1.5     0.9
 Bricorr 288    20    TNBT     5     1.1     0.8
 Bricorr 288    20     INT     5     4.0     3.7
 Bricorr 288    15     NBT     5     1.6     0.4
 Belclene 200    25     ----    ----     15     13
 Belclene 200    20    DNBT     5     21     22
 Belclene 200    20    TNBT     5     5.5     5.2
 Belclene 200    20     INT     5     6.7     11
 Belclene 200    20     NBT     5     1.3     0.7
尽管已参照其特定实施方案对本发明进行了描述,显然本发明的多种其它形式和修饰对本领域技术人员将是清楚的。所附权利要求书及本发明通常应覆盖所有这种在本发明的实质和范围之内的清楚的形式和修饰。

Claims (306)

1、控制与含水系统接触的金属的腐蚀的组合物,所述组合物包含以下物质的组合:
(a)分子式如下的四唑鎓化合物:其中R1、R2和R3选自低级烷基、支链低级烷基、芳基、取代的芳基、烷芳基、取代的烷芳基和杂环取代的芳基,附加条件是R1、R2或R3都至多包含14个碳原子;且n是1或2,如果需要,这种四唑鎓化合物任选地已经与水溶性离子物种缔合以获得中性电荷,以及
(b)至少一种其它含水系统处理物质,该物质被选择以使其基本上不还原该四唑鎓化合物。
2、权利要求1的组合物,其中所述其它含水系统处理物质选自无机磷酸、硼酸盐、亚硝酸盐、在水中释放金属阴离子的化合物、2,3-二羟基苯甲酸、1,10-菲咯啉、聚羧酸、烷基羟基羧酸、氨基羟基琥珀酸、羧基胺、聚环氧琥珀酸、修饰的聚环氧琥珀酸、单膦酸、二膦酸、膦酰基羧酸、羟基膦酰基羧酸、氨基膦酸、氧化膦酰基甲基胺、聚合氧化胺、聚醚聚氨基亚甲基膦酸酯、聚醚聚氨基亚甲基膦酸酯N-氧化物、亚氨基亚烷基膦酸、肌氨酸的长链脂肪酸衍生物;调聚、共调聚、聚合或共聚含磷羧化物、碱金属硅酸盐、氟基磷酸盐、胺、二胺、链烷醇胺、醚胺、脂肪胺和二胺、四取代胺、烷氧基化的胺、烷基吡啶、四唑、咪唑啉和取代的咪唑啉、酰氨基胺、多元胺、聚亚烷基多元胺、苯磺酸的烷基衍生物、苯甲酸盐和取代的苯甲酸盐、氨基苯甲酸盐、水杨酸盐、二聚-三聚酸、石油氧化物、硼葡萄糖酸盐、木质素、木质素磺酸盐、单宁、直链C5-C11一羧酸盐和C4-C15α,ω-二羧酸盐;羧酸的胺盐和巯基羧酸、氨基酸、聚氨基酸、羟基醚酸和有关的内酯化合物、N-酰基亚氨基双乙酸、三嗪二和三羧酸、膦酰和磷酸酯;以及氟基磷酸盐;它们的水溶性盐,以及它们的混合物。
3、权利要求1的组合物,其中所述四唑鎓化合物选自以下物质的水溶性盐:氮蓝四唑鎓(2,2′-二-对硝基苯基-5,5′-联苯乙烯-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]二四唑鎓)、联苯乙烯氮蓝四唑鎓(2,2′-二-对硝基苯基-5,5′-联苯乙烯-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]二四唑鎓)、四氮蓝四唑鎓(3,3′-(3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基)-二-[2,5-对硝基苯基-2H-四唑鎓])以及碘硝基四唑鎓(2-(4-碘苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-苯基四唑鎓)。
4、权利要求2的组合物,其中所述四唑鎓化合物选自以下物质的水溶性盐:氮蓝四唑鎓(2,2′-二-对硝基苯基-5,5′-联苯乙烯-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]二四唑鎓)、二苯乙烯基氮蓝四唑鎓(2,2′-二-p-硝基苯基-5,5′-二苯乙烯基-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]二四唑鎓)、四氮蓝四唑鎓(3,3′-(3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基)-二-[2,5-对硝基苯基-2H-四唑鎓])以及碘硝基四唑鎓(2-(4-碘苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-苯基四唑鎓)。
5、权利要求1的组合物,其中所述水溶性离子物种是选自卤素、硝酸根、亚硝酸根、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、磷酸根和过渡金属含氧酸根的阴离子。
6、权利要求5的组合物,其中所述卤素选自氯化物、氟化物、溴化物和碘化物。
7、权利要求6的组合物,其中所述卤素是氯化物。
8、权利要求5的组合物,其中所述过渡金属含氧酸根选自钼酸根、铬酸根和钨酸根。
9、权利要求8的组合物,其中所述过渡金属含氧酸根是钼酸根。
10、权利要求2的组合物,其中所述无机磷酸是正磷酸、多磷酸、它们的水溶性盐以及它们的混合物。
11、权利要求2的组合物,其中所述无机磷酸是正磷酸和焦磷酸或它们的水溶性盐的混合物。
12、权利要求2的组合物,其中所述硼酸盐是选自四硼酸盐、偏硼酸盐和正硼酸盐的水溶性硼酸盐。
13、权利要求12的组合物,其中所述水溶性硼酸盐是四硼酸钠或四硼酸钠的水合物。
14、权利要求2的组合物,其中所述亚硝酸盐是亚硝酸钠。
15、权利要求2的组合物,其中释放金属阴离子的化合物选自水溶性钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、偏钒酸盐和铬酸盐。
16、权利要求15的组合物,其中水溶性钼酸盐是钼酸钠或钼酸钠的水合物。
17、权利要求2的组合物,其中所述聚羧酸包括含有约4至约20个碳原子的被羧基多取代的脂族化合物或它们的水溶性盐。
18、权利要求17的组合物,其中所述聚羧酸是1,2,3,4-丁烷四甲酸。
19、权利要求2的组合物,其中所述聚羧酸是从含有一个或多个羧基的烯键式不饱和单体的聚合获得的均聚物。
20、权利要求19的组合物,其中所述均聚物是聚丙烯酸或其水溶性盐。
21、权利要求19的组合物,其中所述均聚物是聚马来酸或其水溶性盐。
22、权利要求19的组合物,其中所述均聚物是聚马来酸酐或其水溶性盐。
23、权利要求2的组合物,其中所述聚羧酸是从两种或多种不同的烯键式不饱和单体的聚合获得的共聚物,所述单体各自包含一个或多个羧基。
24、权利要求2的组合物,其中所述烷基羟基羧酸具有如下通式
        HOOC-(RB1)a-(RB2)b-(RB3)c-RB4其中a、b和c是0至6的整数且(a+b+c)>0,其中RB1、RB2、RB3包含C=O或CYZ,其中Y和Z独立地选自H、OH、CHO、COOH、CH3、CH2(OH)、CH(OH)2、CH2(COOH)、CH(OH)COOH、CH2(CHO)和CH(OH)CHO,这样选择是为了在以其完全水合形式书写时,该分子具有至少一个OH基团,且RB4是H或COOH,包括这些酸的各种立体异构体和化学等价的环状、脱水和水合形式以及在水中形成上述化合物的水解类酯和缩醛,或这些烷基羟基羧酸的水溶性盐。
25、权利要求24的组合物,其中所述烷基羟基羧酸选自酒石酸、中酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、丙二酮酸、葡糖二酸和它们的水溶性盐。
26、权利要求2的组合物,其中所述其它含水系统处理物质是正磷酸或其水溶性盐和至少一种具有以下通式的烷基羟基羧酸的混合物
          HOOC-(RB1)a-(RB2)b-(RB3)c-RB4其中a、b和c是0至6的整数且(a+b+c)>0,其中RB1、RB2、RB3包含C=O或CYZ,其中Y和Z独立地选自H、OH、CHO、COOH、CH3、CH2(OH)、CH(OH)2、CH2(COOH)、CH(OH)COOH、CH2(CHO)和CH(OH)CHO,这样选择是为了在以其完全水合形式书写时,该分子具有至少一个OH基团,且RB4是H或COOH,包括这些酸的各种立体异构体和化学等价的环状、脱水和水合形式以及在水中形成上述化合物的水解类酯和缩醛,或这些烷基羟基羧酸的水溶性盐,以及它们的水溶性盐。
27、权利要求26的组合物,其中羟基羧酸选自酒石酸、中酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、丙二酮酸、葡糖二酸和它们的水溶性盐。
28、权利要求2的组合物,其中所述氨基羟基琥珀酸具有如下通式,或是它们的水溶性盐其中RC1是H或任选地被-OH、-CO2H、-SO3H或苯基取代的C1-C4烷基、C4-C7环烷基,或者任选地被-OH或-CO2H取代的苯基,且RC2是H、任选地被-OH或CO2H(特别地包括-CH(CO2H)CH(OH)(CO2H)部分)取代的C1-C6烷基;以及
Figure A0080988300062
其中RC2如上,ZC选自以下基团
i)(CH2)k-,其中k是2至10的整数,
ii)-(CH2)2-XC-(CH2)2-,其中XC是-O-、-S-、-NRC3-,其中RC3选自H、C1-C6烷基、羟基烷基、羧基烷基、酰基、-C(O)ORC4,其中RC4选自C1-C6烷基或苄基以及具有以下通式的残基:其中RC2如上,
iii)具有如下通式的残基其中Y是H、C1-C6烷基、烷氧基、卤素、-CO2H、-SO3H,m独立地是0或1,且p是1或2,以及
iv)具有如下通式的残基:
Figure A0080988300072
其中RC5和RC6独立地是H或C1-C6烷基,Q是H或C1-C6烷基,s是0、1或2,t独立地是0、1、2或3,q是0、1、2或3,且r是1或2。
29、权利要求28的组合物,其中所述氨基羟基琥珀酸选自亚氨基双(2-羟基琥珀酸)、N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-1,6-己二胺,以及N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-间苯二甲基二胺,或者它们的水溶性盐。
30、权利要求2的组合物,其中所述其它含水系统处理物质是正磷酸或其水溶性盐和至少一种氨基羟基琥珀酸的混合物,其中所述氨基羟基琥珀酸具有如下通式,或是它们的水溶性盐
Figure A0080988300073
其中RC1是H或任选地被-OH、-CO2H、-SO3H或苯基取代的C1-C4烷基、C4-C7环烷基,或者任选地被-OH或-CO2H取代的苯基,且RC2是H、任选地被-OH或CO2H(特别地包括-CH(CO2H)CH(OH)(CO2H)部分)取代的C1-C6烷基;以及其中RC2如上,ZC选自以下基团
i)(CH2)k-,其中k是2至10的整数,
ii)-(CH2)2-XC-(CH2)2-,其中XC是-O-、-S-、-NRC3-,其中RC3选自H、C1-C6烷基、羟基烷基、羧基烷基、酰基、-C(O)ORC4,其中RC4选自C1-C6烷基或苄基以及具有以下通式的残基:其中RC2如上,
iii)具有如下通式的残基其中Y是H、C1-C6烷基、烷氧基、卤素、-CO2H、-SO3H,m独立地是0或1,且p是1或2,以及
iv)具有如下通式的残基:
Figure A0080988300084
其中RC5和RC6独立地是H或C1-C6烷基,Q是H或C1-C6烷基,s是0、1或2,t独立地是0、1、2或3,q是0、1、2或3,且r是1或2。
31、权利要求30的组合物,其中氨基羟基琥珀酸选自亚氨基双(2-羟基琥珀酸)、N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-1,6-己二胺、N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-间苯二甲基二胺,或者它们的水溶性盐。
32、权利要求2的组合物,其中聚环氧琥珀酸具有如下通式,或是它们的水溶性盐:其中l为约2至约50,MT是氢或水溶性阳离子如Na+、NH4 +或K+,且RT是氢、C1-4烷基或C1-4的取代烷基。
33、权利要求32的组合物,其中RT是氢,且l为约2至约10。
34、权利要求32的组合物,其中RT是氢,且l为约4至约7。
35、权利要求2的组合物,其中所述其它含水系统处理物质是正磷酸或其水溶性盐和具有如下通式的聚环氧琥珀酸或其水溶性盐的混合物
Figure A0080988300092
其中l在约2至约50的范围内,MT是氢或水溶性阳离子如Na+、NH4 +或K+,且RT是氢、C1-4烷基或C1-4的取代烷基。
36、权利要求35的组合物,其中所述聚环氧琥珀酸中RT为氢,且l为约2至约10。
37、权利要求35的组合物,其中所述聚环氧琥珀酸中RT为氢,且l为约4至约7。
38、权利要求2的组合物,其中修饰的聚环氧琥珀酸具有如下通式
Figure A0080988300101
其中RD1,当存在时,是H、碳链长到使之在水溶液中的溶解性丧失的取代的或非取代的烷基或芳基部分,或者从烯键式不饱和化合物的聚合获得的重复单元;RD2和RD3各自独立地是H、C1-C4烷基或C1-C4的取代烷基;ZD是O、S、NH或NRD1,其中RD1如上所述,u是大于1的正整数;f是正整数;且MD是H、水溶性阳离子(例如NH4 +、碱金属),或者具有1至3个碳原子的非取代的低级烷基(当RD1不存在时,ZD可以是MDO3S,其中MD如上所述)。
39、权利要求28的组合物,其中RD1是间苯二甲基部分(间-CH2-C6H4-CH2-),RD2和RD3都是H,ZD是-NH,MD是Na或H,且f=2,u是大于1的正整数。
40、权利要求2的组合物,其中所述单膦酸具有如下通式,或是其水溶性盐其中RF是C1-C12直链或支链烷基、C2-C12直链或支链烯基、C5-C12环烷基、C6-C10芳基,或C7-C12芳烷基,而且其中RF又可以是被独立地选自羟基、氨基或卤素的基团单取代或多取代的。
41、权利要求2的组合物,其中所述二膦酸具有如下通式,或是其水溶性盐:
Figure A0080988300103
其中RK是C1-C12直链或支链亚烷基、C2-C12直链或支链亚烯基、C5-C12亚环烷基、C6-C10亚芳基,或C7-C12亚芳烷基,其中RK又可以是被独立地选自羟基、氨基或卤素的基团单取代或多取代的。
42、权利要求41的组合物,其中所述二膦酸是1-羟基乙烷-1,1-二膦酸或其水溶性盐。
43、权利要求2的组合物,其中所述膦酰基羧酸具有如下通式,或是其水溶性盐:
Figure A0080988300112
其中RH1是H、烷基、链烯基,或具有1至4个碳原子的炔基、芳基、环烷基或芳烷基,或者选自以下的基团:
Figure A0080988300113
其中RH2是H、1至4个碳原子的烷基,或羧基;且XH选自以下:
Figure A0080988300116
其中-PO3H2基是膦酰基
Figure A0080988300117
44、权利要求43的组合物,其中所述膦酰基羧酸是2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸,或其水溶性盐。
45、权利要求2的组合物,其中所述羟基膦酰基羧酸具有如下通式,或是其水溶性盐
Figure A0080988300121
其中RE是H、C1-C12直链或支链烷基、C2-C12直链或支链烯基、C5-C12环烷基、C6-C10芳基,或C7-C12芳烷基,XE是任选的基团,当存在时,其为C1-C10直链或支链亚烷基、C2-C10直链或支链亚烯基,或C6-C10亚芳基。
46、权利要求45的组合物,其中所述羟基膦酰基羧酸是2-羟基-膦酰基乙酸或其水溶性盐。
47、权利要求2的组合物,其中所述氨基膦酸具有如下通式,或是其水溶性盐其中RG2是具有约一至约四个碳原子的低级亚烷基,或者胺、羟基或卤素取代的低级亚烷基;RG3是RG2-PO3H2、H、OH、氨基、取代的氨基,或者RF,其中RF是C1-C12直链或支链烷基、C2-C12直链或支链烯基、C5-C12环烷基、C6-C10芳基,或C7-C12芳烷基,而且其中RF又可以是被独立地选自羟基、氨基或卤素的基团单取代或多取代的;RG4是RG3或由以下通式代表的基团:
Figure A0080988300123
其中RG5和RG6各自独立地选自H、OH、氨基、取代的氨基,或者如前定义的RF;RG7是RG5、RG6,或基团RG2-PO3H2,其中RG2如前定义;v是从1至约15的整数;且w是从1至约14的整数。
48、权利要求47的组合物,其中所述氨基膦酸是二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸),或其水溶性盐。
49、权利要求2的组合物,其中所述氧化膦酰基甲胺具有如下通式,或是所述氧化膦酰基甲胺的水溶性盐其中或者RA1选自烃基和羟基取代的、烷氧基取代的、羧基取代的及磺酰基取代的烃基;且RA2选自烃基和羟基取代的、烷氧基取代的、羧基取代的及磺酰基取代的烃基、-CH2PO3H2或者RA1和RA2一起形成环中具有3至5个碳原子的脂环,烃基包括不致使该氧化胺在水中不溶的烷基、芳基和烷芳基。
50、权利要求49的组合物,其中所述氧化膦酰基甲胺是N,N-二-膦酰基甲基乙醇胺N-氧化物,或其水溶性盐。
51、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,一种或多种不饱和单体的聚合获得的低聚物、聚合物、共低聚物或共聚物,或它们的水溶性盐,所述单体含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以端型膦基物种存在的磷引入。
52、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,一种或多种不饱和单体的聚合获得的低聚物、聚合物、共低聚物或共聚物,或它们的水溶性盐,所述单体含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以膦酰基物种存在的磷引入。
53、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,一种或多种不饱和单体的聚合获得的低聚物、聚合物、共低聚物或共聚物,或它们的水溶性盐,所述单体含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以二烷基型膦基物种存在的磷引入。
54、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,一种或多种不饱和单体的聚合获得的低聚物、聚合物、共低聚物或共聚物,或它们的水溶性盐,所述单体含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团,所得含磷羧化物含有以膦酰基、端型膦基和二烷基型膦基物种的混合存在的磷引入。
55、权利要求51的组合物,其中所述不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
56、权利要求51的组合物,其中丙烯酸是主要的不饱和单体。
57、权利要求51的组合物,其中主要的不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
58、权利要求51的组合物,其中一种不饱和单体是丙烯酸而另一种不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
59、权利要求52的组合物,其中所述不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
60、权利要求52的组合物,其中丙烯酸是主要的不饱和单体。
61、权利要求52的组合物,其中主要的不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
62、权利要求52的组合物,其中一种不饱和单体是丙烯酸而另一种不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
63、权利要求53的组合物,其中所述不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
64、权利要求53的组合物,其中丙烯酸是主要的不饱和单体。
65、权利要求53的组合物,其中主要的不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
66、权利要求53的组合物,其中一种不饱和单体是丙烯酸而另一种不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
67、权利要求54的组合物,其中所述不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
68、权利要求54的组合物,其中丙烯酸是主要的不饱和单体。
69、权利要求54的组合物,其中主要的不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
70、权利要求54的组合物,其中一种不饱和单体是丙烯酸而另一种不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
71、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,两种或多种不饱和单体的聚合获得的共低聚物或共聚物,或者它们的水溶性盐,所述含磷化合物的大部分残基(多于50重量%)衍生自含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团的羧基单体,其余残基从非羧基单体获得,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以端型膦基物种存在的磷引入。
72、权利要求71的组合物,其中非羧基单体选自2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
73、权利要求71的组合物,其中所述羧基单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
74、权利要求73的组合物,其中羧基单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
75、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,两种或多种不饱和单体的聚合获得的共低聚物或共聚物,或者它们的水溶性盐,所述含磷化合物的大部分残基(多于50重量%)衍生自含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团的羧基单体,其余残基从非羧基单体获得,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以膦酰基物种存在的磷引入。
76、权利要求75的组合物,其中非羧基单体选自2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
77、权利要求75的组合物,其中所述羧基单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
78、权利要求77的组合物,其中羧基单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
79、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,两种或多种不饱和单体的聚合获得的共低聚物或共聚物,或者它们的水溶性盐,所述含磷化合物的大部分残基(多于50重量%)衍生自含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团的羧基单体,其余残基从非羧基单体获得,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以二烷基型膦基物种存在的磷引入。
80、权利要求79的组合物,其中非羧基单体选自2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
81、权利要求79的组合物,其中所述羧基单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
82、权利要求81的组合物,其中羧基单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
83、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,两种或多种不饱和单体的聚合获得的共低聚物或共聚物,或者它们的水溶性盐,所述含磷化合物的大部分残基(多于50重量%)衍生自含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团的羧基单体,其余残基从非羧基单体获得,所得含磷羧化物含有以膦酰基、端型膦基和二烷基型膦基物种的混合物存在的磷引入。
84、权利要求83的组合物,其中非羧基单体选自2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
85、权利要求83的组合物,其中所述羧基单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
86、权利要求85的组合物,其中羧基单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
87、权利要求2的组合物,其中所述含磷羧化物是具有以下通式的膦酸聚合物其中XJ是H、碱金属原子、碱土金属原子,或者铵或胺残基;RJ1是共聚物残基,其包括两个不同的残基
Figure A0080988300192
其中z是从2至100的整数,且其中,在第一个残基中,RJ2是-COOH,在第二个残基中,RJ2是-CONHC(CH3)2CH2SO3XJ,其中XJ如本文前面所定义。
88、权利要求2的组合物,其中含水系统处理物质是下述物质的组合物:基于组合物的重量,多达50%(重量)的膦酰基琥珀酸,碱金属马来酸盐的膦酸化的二聚体,基于二聚体的重量,至多一小部分(重量)的马来酸盐的较高膦酸化的低聚物,以及以组合物的重量计,约0.5%至约5%(重量)的碱金属磷酸盐。
89、权利要求2的组合物,其中肌氨酸的长链脂肪酸衍生物被选择是N-月桂酰肌氨酸或其水溶性盐。
90、权利要求1的组合物,其中该组合物包含水。
91、权利要求2的组合物,其中该组合物另外包含水。
92、权利要求2的组合物,其中所述组合物另外包含至少一种选自以下的添加剂:
i)一种或多种分散剂
ii)一种或多种铜腐蚀抑制剂
iii)一种或多种铝腐蚀抑制剂
iv)一种或多种选自锌、锰、铝、锡、镍、钇和稀土金属的金属的水溶性金属盐
v)一种或多种选自锌、锰、铝、锡、镍、钇和稀土金属的金属离子的水溶性有机金属螯合物,其中有机螯合剂被选择以赋予金属离子期望水平的水溶性
vi)一种或多种污垢控制剂
vii)一种或多种螯合剂
viii)一种或多种防沫剂
ix)一种或多种氧化型杀微生物剂
x)一种或多种非氧化型杀微生物剂
xi)一种或多种能降低含水系统冰点的水溶性醇
xii)一种或多种离子性冰点降低剂
xiii)一种或多种pH调节剂
xiv)一种或多种惰性示踪剂
xv)一种或多种活性示踪剂
xvi)一种或多种水不溶性有机润滑剂
xvii)一种或多种水溶性润滑剂
xviii)一种或多种表面活性剂
xix)一种或多种钙硬度调节剂
xx)一种或多种着色剂。
93、权利要求92的组合物,其中组合物另外包含水。
94、权利要求92的组合物,其中分散剂是从一种或多种烯键式不饱和单体的聚合获得的水溶性磺化聚合物或共聚物。
95、权利要求94的组合物,其中水溶性磺化共聚物是丙烯酸和烯丙基羟基丙基磺酸醚的重量比约为3∶1的共聚物或其水溶性盐。
96、权利要求92的组合物,其中分散剂是分子量<10000的二异丁烯和马来酸酐的共聚物或其水溶性盐。
97、权利要求92的组合物,其中铜腐蚀抑制剂是甲苯基三唑。
98、权利要求92的组合物,其中铜腐蚀抑制剂是含有至少65%(重量)的5-甲基苯并三唑异构体的混合的甲苯基三唑组合物。
99、权利要求92的组合物,其中铜腐蚀抑制剂是苯并三唑。
100、权利要求92的组合物,其中铜腐蚀抑制剂是巯基苯并噻唑。
101、权利要求92的组合物,其中铜腐蚀抑制剂是烷基或烷氧基取代的苯并三唑,其中取代发生在苯环的4或5位。
102、权利要求101的组合物,其中取代基选自正丁基和己氧基。
103、权利要求92的组合物,其中铜腐蚀抑制剂是1-苯基-5-巯基四唑。
104、权利要求92的组合物,其中铜腐蚀抑制剂是耐卤素的唑。
105、权利要求104的组合物,其中耐卤素的唑是氯甲苯基三唑。
106、权利要求92的组合物,其中铝腐蚀抑制剂是水溶性硝酸盐。
107、权利要求106的组合物,其中水溶性硝酸盐是硝酸钠。
108、权利要求92的组合物,其中水溶性金属盐从锌获得。
109、权利要求108的组合物,其中锌盐是硫酸盐、氯化物、醋酸盐或硝酸盐。
110、权利要求92的组合物,其中金属盐从+2氧化态的锰获得。
111、权利要求110的组合物,其中锰盐是硫酸盐、氯化物、醋酸盐或硝酸盐。
112、权利要求92的组合物,其中金属盐从镧或含有镧的稀土金属混合物获得。
113、权利要求112的组合物,其中镧盐或含有镧的稀土金属盐混合物独立地选自硫酸盐、氯化物、醋酸盐或硝酸盐。
114、权利要求92的组合物,其中螯合剂选自乙二胺四乙酸氮基三乙酸和N,N-二(2-羟乙基)-甘氨酸或它们的水溶性盐。
115、权利要求2的组合物,其中碱金属硅酸盐是硅酸钠。
116、权利要求92的组合物,其中防沫剂选自聚氧烷、聚二甲基硅氧烷、二硬脂酰癸二酰胺、二硬脂酸己二酰二胺、脂肪醇和脂肪醇的环氧乙烷缩合物。
117、权利要求92的组合物,其中氧化型杀微生物剂选自氯、次氯酸盐、溴、次溴酸盐、氯供体化合物、溴供体化合物、过乙酸、无机过氧化物和过氧化物生成物、二氧化氯以及臭氧和它们的混合物。
118、权利要求92的组合物,其中非氧化型杀微生物剂选自胺、季铵化合物、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇、β-溴硝基苯乙烯、盐酸十二烷基胍、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、戊二醛、氯苯酚、砜、亚甲基二硫氰酸盐和亚甲基二氨基甲酸酯、异噻唑酮、溴化丙酰胺、三嗪、鏻化合物、有机金属化合物和它们的混合物。
119、权利要求92的组合物,其中非氧化型杀微生物剂是下述(a)和(b)的混合物:(a)2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇(BNPD);(b)约75%的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和约25%的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物,所述BNPD(a)与所述混合物(b)重量比为约16∶1至约1∶1。
120、权利要求92的组合物,其中水溶性醇冰点降低剂选自乙二醇、丙二醇、乙醇、甘油、异丙醇和甲醇或它们的混合物。
121、权利要求92的组合物,其中离子性冰点降低剂选自氯化钙、氯化钠、溴化锂和氯化锂。
122、权利要求92的组合物,其中pH调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、盐酸、硫酸、硝酸、二氧化碳、氨、有机酸如草酸、碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐。
123、权利要求92的组合物,其中惰性示踪剂选自可溶性锂盐、过渡金属和荧光物质。
124、权利要求92的组合物,其中活性示踪剂选自荧光标记聚合物、含有光惰性、潜在可测部分的聚合物、水溶性钼酸盐和唑基铜腐蚀抑制剂。
125、权利要求92的组合物,其中水不溶性有机润滑剂选自天然存在的油类和合成油类。
126、权利要求92的组合物,其中表面活性剂选自阴离子、阳离子、两性和非离子性表面活性剂。
127、权利要求92的组合物,其中钙硬度调节剂选自钙的碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐和醋酸盐、氢氧化钙以及氧化钙。
128、权利要求92的组合物,其中着色剂是水溶性染料。
129、权利要求2的组合物,其中所述氟基磷酸盐是氟基磷酸钠。
130、控制与含水系统接触的金属的腐蚀的方法,所述方法包括向所述系统中引入以下物质的组合:
(a)分子式如下的四唑鎓化合物:
Figure A0080988300241
其中R1、R2和R3选自低级烷基、支链低级烷基、芳基、取代的芳基、烷芳基、取代的烷芳基和杂环取代的芳基,附加条件是R1、R2或R3都至多包含14个碳原子;且n是1或2,如果需要,这种四唑鎓化合物任选地已经与水溶性离子物种缔合以获得中性电荷,以及
(b)至少一种其它含水系统处理物质,该物质被选择以使其基本上不还原该四唑鎓化合物。
131、权利要求130的方法,其中所述其它含水系统处理物质选自无机磷酸、硼酸盐、亚硝酸盐、在水中释放金属阴离子的化合物、2,3-二羟基苯甲酸、1,10-菲咯啉、聚羧酸、烃基聚羧酸酯、烷基羟基羧酸、氨基羟基琥珀酸、羧基胺、聚环氧琥珀酸、修饰的聚环氧琥珀酸、单膦酸、二膦酸、膦酰基羧酸、羟基膦酰基羧酸、氨基膦酸、氧化膦酰基甲基胺、聚合氧化胺、聚醚聚氨基亚甲基膦酸酯、聚醚聚氨基亚甲基膦酸酯N-氧化物、亚氨基亚烷基膦酸、肌氨酸的长链脂肪酸衍生物;调聚、共调聚、聚合或共聚含磷羧化物、碱金属硅酸盐、氟基磷酸盐、胺、二胺、链烷醇胺、醚胺、脂肪胺和二胺、四取代胺、烷氧基化的胺、烷基吡啶、四唑、咪唑啉和取代的咪唑啉、酰氨基胺、多元胺、聚亚烷基多元胺、苯磺酸的烷基衍生物、苯甲酸盐和取代的苯甲酸盐、氨基苯甲酸盐、水杨酸盐、二聚-三聚酸、石油氧化物、硼葡萄糖酸盐、木质素、木质素磺酸盐、单宁、直链C5-C11一羧酸盐和C4-C15α,ω-二羧酸盐;羧酸的胺盐和巯基羧酸、氨基酸、聚氨基酸、羟基醚酸和有关的内酯化合物、N-酰基亚氨基双乙酸、三嗪二和三羧酸、膦酰和磷酸酯;以及氟基磷酸盐;它们的水溶性盐,以及它们的混合物。
132、权利要求130的方法,其中所述四唑鎓化合物选自以下物质的水溶性盐:氮蓝四唑鎓(2,2′-二-对硝基苯基-5,5′-联苯乙烯-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]二四唑鎓)、联苯乙烯氮蓝四唑鎓(2,2′-二-对硝基苯基-5,5′-联苯乙烯-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]二四唑鎓)、四氮蓝四唑鎓(3,3′-(3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基)-二-[2,5-对硝基苯基-2H-四唑鎓])以及碘硝基四唑鎓(2-(4-碘苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-苯基四唑鎓)。
133、权利要求131的方法,其中所述四唑鎓化合物选自以下物质的水溶性盐:氮蓝四唑鎓(2,2′-二-对硝基苯基-5,5′-联苯乙烯-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]二四唑鎓)、二苯乙烯基氮蓝四唑鎓(2,2′-二-p-硝基苯基-5,5′-二苯乙烯基-3,3′-[3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基]二四唑鎓)、四氮蓝四唑鎓(3,3′-(3,3′-二甲氧基-4,4′-亚联苯基)-二-[2,5-对硝基苯基-2H-四唑鎓])以及碘硝基四唑鎓(2-(4-碘苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-苯基四唑鎓)。
134、权利要求130的方法,其中所述水溶性离子物种是选自卤素、硝酸根、亚硝酸根、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、磷酸根和过渡金属含氧酸根的阴离子。
135、权利要求134的方法,其中所述卤素选自氯化物、氟化物、溴化物和碘化物。
136、权利要求135的方法,其中所述卤素是氯化物。
137、权利要求134的方法,其中所述过渡金属含氧酸根选自钼酸根、铬酸根和钨酸根。
138、权利要求137的方法,其中所述过渡金属含氧酸根是钼酸根。
139、权利要求131的方法,其中所述无机磷酸是正磷酸、多磷酸、它们的水溶性盐以及它们的混合物。
140、权利要求131的方法,其中所述无机磷酸是正磷酸和焦磷酸或它们的水溶性盐的混合物。
141、权利要求131的方法,其中所述硼酸盐是选自四硼酸盐、偏硼酸盐和正硼酸盐的水溶性硼酸盐。
142、权利要求141的方法,其中所述水溶性硼酸盐是四硼酸钠或四硼酸钠的水合物。
143、权利要求131的方法,其中所述亚硝酸盐是亚硝酸钠。
144、权利要求131的方法,其中释放金属阴离子的化合物选自水溶性钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、偏钒酸盐和铬酸盐。
145、权利要求144的方法,其中水溶性钼酸盐是钼酸钠或钼酸钠的水合物。
146、权利要求131的方法,其中所述聚羧酸包括含有约4至约20个碳原子的被羧基多取代的脂族化合物或它们的水溶性盐。
147、权利要求146的方法,其中所述聚羧酸是1,2,3,4-丁烷四甲酸。
148、权利要求131的方法,其中所述聚羧酸是从含有一个或多个羧基的烯键式不饱和单体的聚合获得的均聚物。
149、权利要求148的方法,其中所述均聚物是聚丙烯酸或其水溶性盐。
150、权利要求148的方法,其中所述均聚物是聚马来酸或其水溶性盐。
151、权利要求148的方法,其中所述均聚物是聚马来酸酐或其水溶性盐。
152、权利要求131的方法,其中所述聚羧酸是从两种或多种不同的烯键式不饱和单体的聚合获得的共聚物,所述单体各自包含一个或多个羧基。
153、权利要求131的方法,其中所述烷基羟基羧酸具有如下通式
       HOOC-(RB1)a-(RB2)b-(RB3)c-RB4其中a、b和c是0至6的整数且(a+b+c)>0,其中RB1、RB2、RB3包含C=O或CYZ,其中Y和Z独立地选自H、OH、CHO、COOH、CH3、CH2(OH)、CH(OH)2、CH2(COOH)、CH(OH)COOH、CH2(CHO)和CH(OH)CHO,这样选择是为了在以其完全水合形式书写时,该分子具有至少一个OH基团,且RB4是H或COOH,包括这些酸的各种立体异构体和化学等价的环状、脱水和水合形式以及在水中形成上述化合物的水解类酯和缩醛,或这些烷基羟基羧酸的水溶性盐。
154、权利要求153的方法,其中所述烷基羟基羧酸选自酒石酸、中酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、丙二酮酸、葡糖二酸和它们的水溶性盐。
155、权利要求131的方法,其中所述其它含水系统处理物质是正磷酸或其水溶性盐和至少一种具有以下通式的烷基羟基羧酸的混合物
          HOOC-(RB1)a-(RB2)b-(RB3)c-RB4其中a、b和c是0至6的整数且(a+b+c)>0,其中RB1、RB2、RB3包含C=O或CYZ,其中Y和Z独立地选自H、OH、CHO、COOH、CH3、CH2(OH)、CH(OH)2、CH2(COOH)、CH(OH)COOH、CH2(CHO)和CH(OH)CHO,这样选择是为了在以其完全水合形式书写时,该分子具有至少一个OH基团,且RB4是H或COOH,包括这些酸的各种立体异构体和化学等价的环状、脱水和水合形式以及在水中形成上述化合物的水解类酯和缩醛,或这些烷基羟基羧酸的水溶性盐,以及它们的水溶性盐。
156、权利要求155的方法,其中羟基羧酸选自酒石酸、中酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、丙二酮酸、葡糖二酸和它们的水溶性盐。
157、权利要求131的方法,其中所述氨基羟基琥珀酸具有如下通式,或是它们的水溶性盐其中RC1是H或任选地被-OH、-CO2H、-SO3H或苯基取代的C1-C4烷基、C4-C7环烷基,或者任选地被-OH或-CO2H取代的苯基,且RC2是H、任选地被-OH或CO2H(特别地包括-CH(CO2H)CH(OH)(CO2H)部分)取代的C1-C6烷基;以及
Figure A0080988300282
其中RC2如上,ZC选自以下基团
i)(CH2)k-,其中k是2至10的整数,
ii)-(CH2)2-XC-(CH2)2-,其中XC是-O-、-S-、-NRC3-,其中RC3选自H、C1-C6烷基、羟基烷基、羧基烷基、酰基、-C(O)ORC4,其中RC4选自C1-C6烷基或苄基以及具有以下通式的残基:
Figure A0080988300291
其中RC2如上,
iii)具有如下通式的残基
Figure A0080988300292
其中Y是H、C1-C6烷基、烷氧基、卤素、-CO2H、-SO3H,m独立地是0或1,且p是1或2,以及
iv)具有如下通式的残基:其中RC5和RC6独立地是H或C1-C6烷基,Q是H或C1-C6烷基,s是0、1或2,t独立地是0、1、2或3,q是0、1、2或3,且r是1或2。
158、权利要求157的方法,其中所述氨基羟基琥珀酸选自亚氨基双(2-羟基琥珀酸)、N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-1,6-己二胺,以及N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-间苯二甲基二胺,或者它们的水溶性盐。
159、权利要求131的方法,其中所述其它含水系统处理物质是正磷酸或其水溶性盐和至少-种氨基羟基琥珀酸的混合物,其中所述氨基羟基琥珀酸具有如下通式,或是它们的水溶性盐
Figure A0080988300294
其中RC1是H或任选地被-OH、-CO2H、-SO3H或苯基取代的C1-C4烷基、C4-C7环烷基,或者任选地被-OH或-CO2H取代的苯基,且RC2是H、任选地被-OH或CO2H(特别地包括-CH(CO2H)CH(OH)(CO2H)部分)取代的C1-C6烷基;以及
Figure A0080988300301
其中RC2如上,ZC选自以下基团
i)(CH2)k-,其中k是2至10的整数,
ii)-(CH2)2-XC-(CH2)2-,其中XC是-O-、-S-、-NRC3-,其中RC3选自H、C1-C6烷基、羟基烷基、羧基烷基、酰基、-C(O)ORC4,其中RC4选自C1-C6烷基或苄基以及具有以下通式的残基:
Figure A0080988300302
其中RC2如上,
iii)具有如下通式的残基
Figure A0080988300303
其中Y是H、C1-C6烷基、烷氧基、卤素、-CO2H、-SO3H,m独立地是0或1,且p是1或2,以及
iv)具有如下通式的残基:
Figure A0080988300304
其中RC5和RC6独立地是H或C1-C6烷基,Q是H或C1-C6烷基,s是0、1或2,t独立地是0、1、2或3,q是0、1、2或3,且r是1或2。
160、权利要求159的方法,其中氨基羟基琥珀酸选自亚氨基双(2-羟基琥珀酸)、N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-1,6-己二胺、N,N′-双(2-羟基琥珀酰基)-间苯二甲基二胺,或者它们的水溶性盐。
161、权利要求131的方法,其中聚环氧琥珀酸具有如下通式:其中l为约2至约50,MT是氢或水溶性阳离子如Na+、NH4 +或K+,且RT是氢、C1-4烷基或C1-4的取代烷基。
162、权利要求161的方法,其中RT是氢,且l为约2至约10。
163、权利要求161的方法,其中RT是氢,且l为约4至约7。
164、权利要求131的方法,其中所述其它含水系统处理物质是正磷酸或其水溶性盐和具有如下通式的聚环氧琥珀酸或其水溶性盐的混合物
Figure A0080988300312
其中l在约2至约50的范围内,MT是氢或水溶性阳离子如Na+、NH4 +或K+,且RT是氢、C1-4烷基或C1-4的取代烷基。
165、权利要求164的方法,其中所述聚环氧琥珀酸中RT为氢,且l为约2至约10。
166、权利要求164的方法,其中所述聚环氧琥珀酸中RT为氢,且l为约4至约7。
167、权利要求131的方法,其中修饰的聚环氧琥珀酸具有如下通式
Figure A0080988300321
其中RD1,当存在时,是H、碳链长到使之在水溶液中的溶解性丧失的取代的或非取代的烷基或芳基部分,或者从烯键式不饱和化合物的聚合获得的重复单元;RD2和RD3各自独立地是H、C1-C4烷基或C1-C4的取代烷基;ZD是O、S、NH或NRD1,其中RD1如上所述,u是大于1的正整数;f是正整数;且MD是H、水溶性阳离子(例如NH4 +、碱金属),或者具有1至3个碳原子的非取代的低级烷基(当RD1不存在时,ZD可以是MDO3S,其中MD如上所述)。
168、权利要求167的方法,其中RD1是间苯二甲基部分(间-CH2-C6H4-CH2-),RD2和RD3都是H,ZD是-NH,MD是Na或H,且f=2,u是大于1的正整数。
169、权利要求131的方法,或是其水溶性盐
Figure A0080988300322
其中RF是C1-C12直链或支链烷基、C2-C12直链或支链烯基、C5-C12环烷基、C6-C10芳基,或C7-C12芳烷基,而且其中RF又可以是被独立地选自羟基、氨基或卤素的基团单取代或多取代的。
170、权利要求131的方法,其中所述二膦酸具有如下通式,或是其水溶性盐:其中RK是C1-C12直链或支链亚烷基、C2-C12直链或支链亚烯基、C5-C12亚环烷基、C6-C10亚芳基,或C7-C12亚芳烷基,其中RK又可以是被独立地选自羟基、氨基或卤素的基团单取代或多取代的。
171、权利要求170的方法,其中所述二膦酸是1-羟基乙烷-1,1-二膦酸或其水溶性盐。
172、权利要求131的方法,其中所述膦酰基羧酸具有如下通式,或是其水溶性盐:
Figure A0080988300331
其中RH1是H、烷基、链烯基,或具有1至4个碳原子的炔基、芳基、环烷基或芳烷基,或者选自以下的基团:
Figure A0080988300333
其中RH2是H、1至4个碳原子的烷基,或羧基;且XH选自以下:
Figure A0080988300335
Figure A0080988300336
其中-PO3H2基是膦酰基
173、权利要求172的方法,其中所述膦酰基羧酸是2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸,或其水溶性盐。
174、权利要求131的方法,其中所述羟基膦酰基羧酸具有如下通式,或是其水溶性盐其中RE是H、C1-C12直链或支链烷基、C2-C12直链或支链烯基、C5-C12环烷基、C6-C10芳基,或C7-C12芳烷基,XE是任选的基团,当存在时,其为C1-C10直链或支链亚烷基、C2-C10直链或支链亚烯基,或C6-C10亚芳基。
175、权利要求174的方法,其中所述羟基膦酰基羧酸是2-羟基-膦酰基乙酸或其水溶性盐。
176、权利要求131的方法,其中所述氨基膦酸具有如下通式,或是其水溶性盐
Figure A0080988300342
其中RG2是具有约一至约四个碳原子的低级亚烷基,或者胺、羟基或卤素取代的低级亚烷基;RG3是RG2-PO3H2、H、OH、氨基、取代的氨基,或者RF,其中RF是C1-C12直链或支链烷基、C2-C12直链或支链烯基、C5-C12环烷基、C6-C10芳基,或C7-C12芳烷基,而且其中RF又可以是被独立地选自羟基、氨基或卤素的基团单取代或多取代的;RG4是RG3或由以下通式代表的基团:其中RG5和RG6各自独立地选自H、OH、氨基、取代的氨基,或者如前定义的RF;RG7是RG5、RG6,或基团RG2-PO3H2,其中RG2如前定义;v是从1至约15的整数;且w是从1至约14的整数。
177、权利要求176的方法,其中所述氨基膦酸是二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸),或其水溶性盐。
178、权利要求131的方法,其中所述氧化膦酰基甲胺具有如下通式,或是所述氧化膦酰基甲胺的水溶性盐
Figure A0080988300351
其中或者RA1选自烃基和羟基取代的、烷氧基取代的、羧基取代的及磺酰基取代的烃基;且RA2选自烃基和羟基取代的、烷氧基取代的、羧基取代的及磺酰基取代的烃基、-CH2PO3H2或者RA1和RA2一起形成环中具有3至5个碳原子的脂环,烃基包括不致使该氧化胺在水中不溶的烷基、芳基和烷芳基。
179、权利要求178的方法,其中所述氧化膦酰基甲胺是N,N-二-膦酰基甲基乙醇胺N-氧化物,或其水溶性盐。
180、权利要求131的方法,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,一种或多种不饱和单体的聚合获得的低聚物、聚合物、共低聚物或共聚物,或它们的水溶性盐,所述单体含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以端型膦基物种存在的磷引入。
181、权利要求131的方法,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,一种或多种不饱和单体的聚合获得的低聚物、聚合物、共低聚物或共聚物,或它们的水溶性盐,所述单体含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以膦酰基物种存在的磷引入。
182、权利要求131的方法,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,一种或多种不饱和单体的聚合获得的低聚物、聚合物、共低聚物或共聚物,或它们的水溶性盐,所述单体含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以二烷基型膦基物种存在的磷引入。
183、权利要求131的方法,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,一种或多种不饱和单体的聚合获得的低聚物、聚合物、共低聚物或共聚物,或它们的水溶性盐,所述单体含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团,所得含磷羧化物含有以膦酰基、端型膦基和二烷基型膦基物种的混合存在的磷引入。
184、权利要求180的方法,其中所述不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
185、权利要求180的方法,其中丙烯酸是主要的不饱和单体。
186、权利要求180的方法,其中主要的不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
187、权利要求180的方法,其中一种不饱和单体是丙烯酸而另一种不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
188、权利要求181的方法,其中所述不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
189、权利要求181的方法,其中丙烯酸是主要的不饱和单体。
190、权利要求181的方法,其中主要的不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
191、权利要求181的方法,其中一种不饱和单体是丙烯酸而另一种不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
192、权利要求182的方法,其中所述不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
193、权利要求182的方法,其中丙烯酸是主要的不饱和单体。
194、权利要求182的方法,其中主要的不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
195、权利要求182的方法,其中一种不饱和单体是丙烯酸而另一种不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
196、权利要求183的方法,其中所述不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
197、权利要求183的方法,其中丙烯酸是主要的不饱和单体。
198、权利要求183的方法,其中主要的不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
199、权利要求183的方法,其中一种不饱和单体是丙烯酸而另一种不饱和单体选自马来酸、衣康酸和马来酸酐。
200、权利要求131的方法,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,两种或多种不饱和单体的聚合获得的共低聚物或共聚物,或者它们的水溶性盐,所述含磷化合物的大部分残基(多于50重量%)衍生自含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团的羧基单体,其余残基从非羧基单体获得,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以端型膦基物种存在的磷引入。
201、权利要求200的方法,其中非羧基单体选自2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
202、权利要求200的方法,其中所述羧基单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
203、权利要求202的方法,其中羧基单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
204、其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,两种或多种不饱和单体的聚合获得的共低聚物或共聚物,或者它们的水溶性盐,所述含磷化合物的大部分残基(多于50重量%)衍生自含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团的羧基单体,其余残基从非羧基单体获得,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以膦酰基物种存在的磷引入。
205、权利要求204的方法,其中非羧基单体选自2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
206、权利要求204的方法,其中所述羧基单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
207、权利要求206的方法,其中羧基单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
208、权利要求131的方法,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,两种或多种不饱和单体的聚合获得的共低聚物或共聚物,或者它们的水溶性盐,所述含磷化合物的大部分残基(多于50重量%)衍生自含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团的羧基单体,其余残基从非羧基单体获得,所得含磷羧化物含有主要或排他性地以二烷基型膦基物种存在的磷引入。
209、权利要求208的方法,其中非羧基单体选自2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
210、权利要求208的方法,其中所述羧基单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
211、权利要求210的方法,其中羧基单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
212、权利要求131的方法,其中所述含磷羧化物是从在含磷化合物的存在下,两种或多种不饱和单体的聚合获得的共低聚物或共聚物,或者它们的水溶性盐,所述含磷化合物的大部分残基(多于50重量%)衍生自含有一个或多个羧基或含有一个或多个聚合后已经转化成羧基的基团的羧基单体,其余残基从非羧基单体获得,所得含磷羧化物含有以膦酰基、端型膦基和二烷基型膦基物种的混合物存在的磷引入。
213、权利要求212的方法,其中非羧基单体选自2-丙烯氨基-2-甲基丙磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、丙烯磺酸、丙烯氧基苯磺酸、苯乙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯基膦酸、乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、磷酰乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基烷基酯和C1-C4烷基酯、丙烯酰胺、烷基取代的丙烯酰胺、丙烯醇、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基乙酸酯、水解的乙烯基乙酸酯和苯乙烯。
214、权利要求212的方法,其中所述羧基单体选自丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、富马酸、甲基马来酸、甲基反丁烯二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-亚甲基戊二酸、环己烯二酸、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酑、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、双环-[2.2.2]-5-辛烯-2,3-二羧酸酐、3-甲基-1,2,6-四氢邻苯二甲酸酑和2-甲基-1,3,6-四氢邻苯二甲酸酑。
215、权利要求214的方法,其中羧基单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸和马来酸酐。
216、权利要求131的方法,其中所述含磷羧化物是具有以下通式的膦酸聚合物
Figure A0080988300421
其中XJ是H、碱金属原子、碱土金属原子,或者铵或胺残基;RJ1是共聚物残基,其包括两个不同的残基
Figure A0080988300422
其中z是从2至100的整数,且其中,在第一个残基中,RJ2是-COOH,在第二个残基中,RJ2是-CONHC(CH3)2CH2SO3XJ,其中XJ如本文前面所定义。
217、权利要求131的方法,其中含水系统处理物质是下述物质的组合物:基于组合物的重量,多达50%(重量)的膦酰基琥珀酸,碱金属马来酸盐的膦酸化的二聚体,基于二聚体的重量,至多一小部分(重量)的马来酸盐的较高膦酸化的低聚物,以及以组合物的重量计,约0.5%至约5%(重量)的碱金属磷酸盐。
218、权利要求131的方法,其中肌氨酸的长链脂肪酸衍生物被选择是N-月桂酰肌氨酸或其水溶性盐。
219、权利要求130的方法,其中该组合物包含水。
220、权利要求131的方法,其中该组合物另外包含水。
221、权利要求131的方法,其中所述组合物另外包含至少一种选自以下的添加剂:
i)一种或多种分散剂
ii)一种或多种铜腐蚀抑制剂
iii)一种或多种铝腐蚀抑制剂
iv)一种或多种选自锌、锰、铝、锡、镍、钇和稀土金属的金属的水溶性金属盐
v)一种或多种选自锌、锰、铝、锡、镍、钇和稀土金属的金属离子的水溶性有机金属螯合物,其中有机螯合剂被选择以赋予金属离子期望水平的水溶性
vi)一种或多种污垢控制剂
vii)一种或多种螯合剂
viii)一种或多种防沫剂
ix)一种或多种氧化型杀微生物剂
x)一种或多种非氧化型杀微生物剂
xi)一种或多种能降低含水系统冰点的水溶性醇
xii)一种或多种离子性冰点降低剂
xiii)一种或多种pH调节剂
xiv)一种或多种惰性示踪剂
xv)一种或多种活性示踪剂
xvi)一种或多种水不溶性有机润滑剂
xvii)一种或多种水溶性润滑剂
xviii)一种或多种表面活性剂
xix)一种或多种钙硬度调节剂
xx)一种或多种着色剂。
222、权利要求221的方法,其中组合物另外包含水。
223、权利要求221的方法,其中分散剂是从一种或多种烯键式不饱和单体的聚合获得的水溶性磺化聚合物或共聚物。
224、权利要求223的方法,其中水溶性磺化共聚物是丙烯酸和烯丙基羟基丙基磺酸醚的重量比约为3∶1的共聚物或其水溶性盐。
225、权利要求221的方法,其中分散剂是分子量<10000的二异丁烯和马来酸酐的共聚物或其水溶性盐。
226、权利要求221的方法,其中铜腐蚀抑制剂是甲苯基三唑。
227、权利要求221的方法,其中铜腐蚀抑制剂是含有至少65%(重量)的5-甲基苯并三唑异构体的混合的甲苯基三唑组合物。
228、权利要求221的方法,其中铜腐蚀抑制剂是苯并三唑。
229、权利要求221的方法,其中铜腐蚀抑制剂是巯基苯并噻唑。
230、权利要求221的方法,其中铜腐蚀抑制剂是烷基或烷氧基取代的苯并三唑,其中取代发生在苯环的4或5位。
231、权利要求230的方法,其中取代基选自正丁基和己氧基。
232、权利要求221的方法,其中铜腐蚀抑制剂是1-苯基-5-巯基四唑。
233、权利要求221的方法,其中铜腐蚀抑制剂是耐卤素的唑。
234、权利要求233的方法,其中耐卤素的唑是氯甲苯基三唑。
235、权利要求221的方法,其中铝腐蚀抑制剂是水溶性硝酸盐。
236、权利要求235的方法,其中水溶性硝酸盐是硝酸钠。
237、权利要求221的方法,其中水溶性金属盐从锌获得。
238、权利要求237的方法,其中锌盐是硫酸盐、氯化物、醋酸盐或硝酸盐。
239、权利要求221的方法,其中金属盐从+2氧化态的锰获得。
240、权利要求239的方法,其中锰盐是硫酸盐、氯化物、醋酸盐或硝酸盐。
241、权利要求221的方法,其中金属盐从镧或含有镧的稀土金属混合物获得。
242、权利要求241的方法,独立地选自硫酸盐、氯化物、醋酸盐或硝酸盐。
243、权利要求221的方法,其中螯合剂选自乙二胺四乙酸氮基三乙酸和N,N-二(2-羟乙基)-甘氨酸或它们的水溶性盐。
244、权利要求131的方法,其中碱金属硅酸盐是硅酸钠。
245、权利要求221的方法,其中防沫剂选自聚氧烷、聚二甲基硅氧烷、二硬脂酰癸二酰胺、二硬脂酸己二酰二胺、脂肪醇和脂肪醇的环氧乙烷缩合物。
246、权利要求221的方法,其中氧化型杀微生物剂选自氯、次氯酸盐、溴、次溴酸盐、氯供体化合物、溴供体化合物、过乙酸、无机过氧化物和过氧化物生成物、二氧化氯以及臭氧和它们的混合物。
247、权利要求221的方法,其中非氧化型杀微生物剂选自胺、季铵化合物、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇、β-溴硝基苯乙烯、盐酸十二烷基胍、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、戊二醛、氯苯酚、砜、亚甲基二硫氰酸盐和亚甲基二氨基甲酸酯、异噻唑酮、溴化丙酰胺、三嗪、鏻化合物、有机金属化合物和它们的混合物。
248、权利要求221的方法,其中非氧化型杀微生物剂是下述(a)和(b)的混合物:(a)2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇(BNPD);(b)约75%的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和约25%的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物,所述BNPD(a)与所述混合物(b)重量比为约16∶1至约1∶1。
249、权利要求221的方法,其中水溶性醇冰点降低剂选自乙二醇、丙二醇、乙醇、甘油、异丙醇和甲醇或它们的混合物。
250、权利要求221的方法,其中离子性冰点降低剂选自氯化钙、氯化钠、溴化锂和氯化锂。
251、权利要求221的方法,其中pH调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、盐酸、硫酸、硝酸、二氧化碳、氨、有机酸如草酸、碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐。
252、权利要求221的方法,其中惰性示踪剂选自可溶性锂盐、过渡金属和荧光物质。
253、权利要求221的方法,其中活性示踪剂选自荧光标记聚合物、含有光惰性、潜在可测部分的聚合物、水溶性钼酸盐和唑基铜腐蚀抑制剂。
254、权利要求221的方法,其中水不溶性有机润滑剂选自天然存在的油类和合成油类。
255、权利要求221的方法,其中表面活性剂选自阴离子、阳离子、两性和非离子性表面活性剂。
256、权利要求221的方法,其中钙硬度调节剂选自钙的碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐和醋酸盐、氢氧化钙以及氧化钙。
257、权利要求221的方法,其中着色剂是水溶性染料。
258、权利要求131的方法,其中所述氟基磷酸盐是氟基磷酸钠。
259、权利要求155的方法,其中当两物种都以PO4 -3表示时,正磷酸物种与焦磷酸物种的重量比在约20∶1至约1∶20的范围内。
260、权利要求130的方法,其中含水系统是冷却水系统。
261、权利要求260的方法,其中冷却系统是开放的蒸发冷却水系统。
262、权利要求260的方法,其中冷却系统是非循环系统。
263、权利要求260的方法,其中冷却系统是闭合回路冷却系统。
264、权利要求263的方法,其中闭合回路冷却系统是内燃机的冷却系统。
265、权利要求263的方法,其中闭合回路冷却系统是基于盐水的系统,该系统含有至少一种选自氯化钙、氯化锂、溴化锂和氯化钠的添加剂。
266、权利要求263的方法,其中闭合回路冷却系统是含有至少一种选自乙二醇、丙二醇、乙醇、甘油、异丙醇和甲醇的添加剂。
267、权利要求130的方法,其中含水系统是热水供暖系统。
268、 权利要求130的方法,其中含水系统选自使用含水金属工作液的制浆和造纸系统、食品和饮料系统、供热系统、精炼系统、石油化学加工系统、采矿系统、金属切削系统。
269、权利要求130的方法,其中含水系统含有至少5%(重量)水的液体。
270、权利要求130的方法,其中含水系统含有至少50%(重量)水的液体。
271、权利要求130的方法,其中含水系统含有至少90%(重量)水的液体。
272、权利要求130的方法,其中含水系统含有溶解氧。
273、权利要求130的方法,其中含水系统基本上或完全没有溶解氧。
274、权利要求130的方法,其中含水系统含有至少一种选自氧、二氧化碳、硫化氢和氨的溶解气体。
275、权利要求130的方法,其中含水系统含有铁类金属。
276、权利要求275的方法,其中铁类金属是至少一种选自铸铁、低碳钢、低合金钢和不锈钢的金属。
277、权利要求130的方法,其中含水系统含有非铁类金属。
278、权利要求277的方法,其中非铁类金属是至少一种选自铝、铜和铜基合金的金属。
279、权利要求130的方法,其中含水系统含有铁类金属和非铁类金属。
280、权利要求130的方法,其中组份通过慢速加料以有效浓度引入系统。
281、权利要求130的方法,其中组份通过在填充系统时与含水液体混合以有效浓度引入系统。
282、权利要求130的方法,其中组份基本上连续地加入系统。
283、权利要求130的方法,其中组份基本上间歇地加入系统。
284、权利要求130的方法,其中组份使用连续和间歇方法的组合加入系统。
285、权利要求130的方法,其中一些组份连续地加入系统,而其余组份间歇地加入系统。
286、权利要求130的方法,其中将组份加入系统的方法选自以固定速率连续加料和基于固定时间表加料。
287、权利要求130的方法,其中组份在基于模拟或基于计算机的加料控制系统产生的信号基础上,以有效浓度引入系统。
288、权利要求287的方法,其中加料控制系统基于至少以下之一确定加料速率:
i)一种或多种处理组份的浓度
ii)一种或多种惰性或活性示踪物质的浓度
iii)一个或多个系统性能的测量值
iv)一个或多个系统物理特性的值
v)一个或多个系统化学特性的值。
289、权利要求288的方法,其中处理剂或示踪剂组份的浓度通过以下类型的至少一种连续、半连续或分批分析技术测定:
i)光谱法
ii)电化学法
iii)色谱法
iv)依赖于抗体结合或释放的方法
v)基于化学的分析方法。
290、权利要求289的方法,其中分析技术是紫外可见吸收光谱法。
291、权利要求130的方法,其中组分通过控制释放传送系统以有效浓度引入系统。
292、权利要求130的方法,其中组份的组合以约0.5至约10000 ppm的总重量浓度引入所述含水系统。
293、权利要求130的方法,其中组份的组合以约10至约1000 ppm的总重量浓度引入含水系统。
294、权利要求130的方法,其中组份b)与组份a)的重量比为约100∶1至约1∶20。
295、权利要求130的方法,其中组份b)与组份a)的重量比为约20∶1至约1∶1。
296、权利要求130的方法,其中所述含水系统的pH为约5至约12。
297、权利要求130的方法,其中所述含水系统的pH为约6至约10。
298、控制含水系统中的腐蚀、沉积和结垢的方法,所述方法包括向所述系统中引入以下物质的组合:
(a)分子式如下的四唑鎓化合物:
Figure A0080988300491
其中R1、R2和R3选自低级烷基、支链低级烷基、芳基、取代的芳基、烷芳基、取代的烷芳基和杂环取代的芳基,附加条件是R1、R2或R3都至多包含14个碳原子;且n是1或2,如果需要,这种四唑鎓化合物任选地已与水溶性离子物种缔合以获得中性电荷,以及,
(b)至少一种其它含水系统处理物质,该物质被选择以使其基本上不还原四唑鎓化合物,而且另外被选择以使这些处理至少之一在抑制结垢和/或沉积方面有效。
299、控制与含水系统接触的不锈钢的腐蚀的方法,所述方法包括向所述系统中引入至少一种分子式如下的四唑鎓化合物:
Figure A0080988300501
其中R1、R2和R3选自低级烷基、支链低级烷基、芳基、取代的芳基、烷芳基、取代的烷芳基和杂环取代的芳基,附加条件是R1、R2或R3都至多包含14个碳原子;且n是1或2,如果需要,这种四唑鎓化合物任选地已与水溶性离子物种缔合以获得中性电荷。
300、权利要求299的方法,其中含水系统包含至少一种其它含水系统处理物质,该其它含水系统处理物质被选择以基本上不还原所述四唑鎓化合物。
301、权利要求130或299的方法,其中含水系统含有溶解氧。
302、权利要求130或299的方法,其中至少一种四唑鎓化合物以约0.1至约50 ppm的活性处理水平被加入到含水系统中。
303、权利要求302的方法,其中至少一种四唑鎓化合物以约1至约25 ppm的活性处理水平被加入到含水系统中。
304、权利要求130或299的方法,其中含水系统的pH为约6或更高。
305、权利要求130或299的方法,其中至少一种四唑鎓化合物以约0.1至约50 ppm的活性处理水平被加入到含水系统中,含水系统的pH为约6或更高,且含水系统含有氧。
306、权利要求305的方法,其中至少一种四唑鎓化合物以约1至约25 ppm的活性处理水平被加入到含水系统中。
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